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[modules/smesh.git] / src / SMESH / SMESH_MesherHelper.cxx
1 // Copyright (C) 2007-2014  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
2 //
3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
5 //
6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8 // License as published by the Free Software Foundation; either
9 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
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     BRepAdaptor_Surface surf( face, false );
246     if ( surf.IsUPeriodic() || surf.IsUClosed() ) {
247       myParIndex |= U_periodic;
248       myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
249       myPar2[0] = surf.LastUParameter();
250     }
251     if ( surf.IsVPeriodic() || surf.IsVClosed() ) {
252       myParIndex |= V_periodic;
253       myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
254       myPar2[1] = surf.LastVParameter();
255     }
256
257     gp_Pnt2d uv1, uv2;
258     for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
259     {
260       // look for a "seam" edge, a real seam or an edge on period boundary
261       TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
262       if ( myParIndex )
263       {
264         BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
265         const double du = Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) );
266         const double dv = Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) );
267
268         bool isSeam = BRep_Tool::IsClosed( edge, face );
269         if ( isSeam ) // real seam - having two pcurves on face
270         {
271           // pcurve can lie not on pediod boundary (22582, mesh_Quadratic_01/C9)
272           if ( du < dv )
273           {
274             double u1 = uv1.Coord(1);
275             edge.Reverse();
276             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
277             double u2 = uv1.Coord(1);
278             myPar1[0] = Min( u1, u2 );
279             myPar2[0] = Max( u1, u2 );
280           }
281           else
282           {
283             double v1 = uv1.Coord(2);
284             edge.Reverse();
285             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
286             double v2 = uv1.Coord(2);
287             myPar1[1] = Min( v1, v2 );
288             myPar2[1] = Max( v1, v2 );
289           }
290         }
291         else //if ( !isSeam )
292         {
293           // one pcurve but on period boundary (22772, mesh_Quadratic_01/D1)
294           if      (( myParIndex & U_periodic ) && du < Precision::PConfusion() )
295           {
296             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - myPar1[0] ) < Precision::PConfusion() ||
297                        Abs( uv1.Coord(1) - myPar2[0] ) < Precision::PConfusion() );
298           }
299           else if (( myParIndex & V_periodic ) && dv < Precision::PConfusion() )
300           {
301             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - myPar1[1] ) < Precision::PConfusion() ||
302                        Abs( uv1.Coord(2) - myPar2[1] ) < Precision::PConfusion() );
303           }
304         }
305         if ( isSeam )
306         {
307           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice
308           int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
309           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
310           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() ) {
311             int vertexID = meshDS->ShapeToIndex( v.Current() );
312             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
313           }
314         }
315       }
316       // look for a degenerated edge
317       if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge )) {
318         myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( edge ));
319         for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
320           myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
321       }
322     }
323   }
324 }
325
326 //=======================================================================
327 //function : GetNodeUVneedInFaceNode
328 //purpose  : Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
329 //           Return true if the face is periodic.
330 //           If F is Null, answer about sub-shape set through IsQuadraticSubMesh() or
331 //           * SetSubShape()
332 //=======================================================================
333
334 bool SMESH_MesherHelper::GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F) const
335 {
336   if ( F.IsNull() ) return !mySeamShapeIds.empty();
337
338   if ( !F.IsNull() && !myShape.IsNull() && myShape.IsSame( F ))
339     return !mySeamShapeIds.empty();
340
341   TopLoc_Location loc;
342   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
343   if ( !aSurface.IsNull() )
344     return ( aSurface->IsUPeriodic() || aSurface->IsVPeriodic() );
345
346   return false;
347 }
348
349 //=======================================================================
350 //function : IsMedium
351 //purpose  : 
352 //=======================================================================
353
354 bool SMESH_MesherHelper::IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
355                                   const SMDSAbs_ElementType typeToCheck)
356 {
357   return SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, typeToCheck );
358 }
359
360 //=======================================================================
361 //function : GetSubShapeByNode
362 //purpose  : Return support shape of a node
363 //=======================================================================
364
365 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
366                                                    const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
367 {
368   int shapeID = node ? node->getshapeId() : 0;
369   if ( 0 < shapeID && shapeID <= meshDS->MaxShapeIndex() )
370     return meshDS->IndexToShape( shapeID );
371   else
372     return TopoDS_Shape();
373 }
374
375
376 //=======================================================================
377 //function : AddTLinkNode
378 //purpose  : add a link in my data structure
379 //=======================================================================
380
381 void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
382                                       const SMDS_MeshNode* n2,
383                                       const SMDS_MeshNode* n12)
384 {
385   // add new record to map
386   SMESH_TLink link( n1, n2 );
387   myTLinkNodeMap.insert( make_pair(link,n12));
388 }
389
390 //================================================================================
391 /*!
392  * \brief Add quadratic links of edge to own data structure
393  */
394 //================================================================================
395
396 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
397 {
398   if ( edge && edge->IsQuadratic() )
399     AddTLinkNode(edge->GetNode(0), edge->GetNode(1), edge->GetNode(2));
400   else
401     return false;
402   return true;
403 }
404
405 //================================================================================
406 /*!
407  * \brief Add quadratic links of face to own data structure
408  */
409 //================================================================================
410
411 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
412 {
413   bool isQuad = true;
414   if ( !f->IsPoly() )
415     switch ( f->NbNodes() ) {
416     case 7:
417       // myMapWithCentralNode.insert
418       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2) ),
419       //                f->GetNode(6)));
420       // break; -- add medium nodes as well
421     case 6:
422       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(3));
423       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(4));
424       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(0),f->GetNode(5)); break;
425
426     case 9:
427       // myMapWithCentralNode.insert
428       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(3) ),
429       //                f->GetNode(8)));
430       // break; -- add medium nodes as well
431     case 8:
432       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(4));
433       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(5));
434       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(3),f->GetNode(6));
435       AddTLinkNode(f->GetNode(3),f->GetNode(0),f->GetNode(7)); break;
436     default:;
437       isQuad = false;
438     }
439   return isQuad;
440 }
441
442 //================================================================================
443 /*!
444  * \brief Add quadratic links of volume to own data structure
445  */
446 //================================================================================
447
448 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
449 {
450   if ( volume->IsQuadratic() )
451   {
452     SMDS_VolumeTool vTool( volume );
453     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetNodes();
454     set<int> addedLinks;
455     for ( int iF = 1; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
456     {
457       const int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
458       const int* iNodes = vTool.GetFaceNodesIndices( iF );
459       for ( int i = 0; i < nbN; )
460       {
461         int iN1  = iNodes[i++];
462         int iN12 = iNodes[i++];
463         int iN2  = iNodes[i];
464         if ( iN1 > iN2 ) std::swap( iN1, iN2 );
465         int linkID = iN1 * vTool.NbNodes() + iN2;
466         pair< set<int>::iterator, bool > it_isNew = addedLinks.insert( linkID );
467         if ( it_isNew.second )
468           AddTLinkNode( nodes[iN1], nodes[iN2], nodes[iN12] );
469         else
470           addedLinks.erase( it_isNew.first ); // each link encounters only twice
471       }
472       if ( vTool.NbNodes() == 27 )
473       {
474         const SMDS_MeshNode* nFCenter = nodes[ vTool.GetCenterNodeIndex( iF )];
475         if ( nFCenter->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
476           myMapWithCentralNode.insert
477             ( make_pair( TBiQuad( nodes[ iNodes[0]], nodes[ iNodes[1]],
478                                   nodes[ iNodes[2]], nodes[ iNodes[3]] ),
479                          nFCenter ));
480       }
481     }
482     return true;
483   }
484   return false;
485 }
486
487 //================================================================================
488 /*!
489  * \brief Return true if position of nodes on the shape hasn't yet been checked or
490  * the positions proved to be invalid
491  */
492 //================================================================================
493
494 bool SMESH_MesherHelper::toCheckPosOnShape(int shapeID ) const
495 {
496   map< int,bool >::const_iterator id_ok = myNodePosShapesValidity.find( shapeID );
497   return ( id_ok == myNodePosShapesValidity.end() || !id_ok->second );
498 }
499
500 //================================================================================
501 /*!
502  * \brief Set validity of positions of nodes on the shape.
503  * Once set, validity is not changed
504  */
505 //================================================================================
506
507 void SMESH_MesherHelper::setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const
508 {
509   std::map< int,bool >::iterator sh_ok = 
510     ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok)).first;
511   if ( !ok )
512     sh_ok->second = ok;
513 }
514
515 //=======================================================================
516 //function : ToFixNodeParameters
517 //purpose  : Enables fixing node parameters on EDGEs and FACEs in 
518 //           GetNodeU(...,check=true), GetNodeUV(...,check=true), CheckNodeUV() and
519 //           CheckNodeU() in case if a node lies on a shape set via SetSubShape().
520 //           Default is False
521 //=======================================================================
522
523 void SMESH_MesherHelper::ToFixNodeParameters(bool toFix)
524 {
525   myFixNodeParameters = toFix;
526 }
527
528
529 //=======================================================================
530 //function : GetUVOnSeam
531 //purpose  : Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
532 //=======================================================================
533
534 gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::GetUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const
535 {
536   gp_Pnt2d result = uv1;
537   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
538   {
539     if ( myParIndex & i )
540     {
541       double p1 = uv1.Coord( i );
542       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
543       if ( myParIndex == i ||
544            dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. ||
545            dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. )
546       {
547         double p2 = uv2.Coord( i );
548         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
549         if ( Abs( p2 - p1 ) > Abs( p2 - p1Alt ))
550           result.SetCoord( i, p1Alt );
551       }
552     }
553   }
554   return result;
555 }
556
557 //=======================================================================
558 //function : GetNodeUV
559 //purpose  : Return node UV on face
560 //=======================================================================
561
562 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
563                                     const SMDS_MeshNode* n,
564                                     const SMDS_MeshNode* n2,
565                                     bool*                check) const
566 {
567   gp_Pnt2d uv( Precision::Infinite(), Precision::Infinite() );
568
569   const SMDS_PositionPtr Pos = n->GetPosition();
570   bool uvOK = false;
571   if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_FACE)
572   {
573     // node has position on face
574     const SMDS_FacePosition* fpos =
575       static_cast<const SMDS_FacePosition*>( Pos );
576     uv.SetCoord(fpos->GetUParameter(),fpos->GetVParameter());
577     if ( check )
578       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ));
579   }
580   else if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE)
581   {
582     // node has position on edge => it is needed to find
583     // corresponding edge from face, get pcurve for this
584     // edge and retrieve value from this pcurve
585     const SMDS_EdgePosition* epos =
586       static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( Pos );
587     int edgeID = n->getshapeId();
588     TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge(GetMeshDS()->IndexToShape(edgeID));
589     double f, l, u = epos->GetUParameter();
590     Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(E, F, f, l);
591     bool validU = ( f < u && u < l );
592     if ( validU )
593       uv = C2d->Value( u );
594     else
595       uv.SetCoord( Precision::Infinite(),0.);
596     if ( check || !validU )
597       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ),/*force=*/ !validU );
598
599     // for a node on a seam edge select one of UVs on 2 pcurves
600     if ( n2 && IsSeamShape( edgeID ) )
601     {
602       uv = GetUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0, check ));
603     }
604     else
605     { // adjust uv to period
606       TopLoc_Location loc;
607       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
608       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
609       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
610       gp_Pnt2d newUV = uv;
611       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
612         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
613         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
614         if ( isUPeriodic )
615           newUV.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
616         if ( isVPeriodic )
617           newUV.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
618       }
619       if ( n2 )
620       {
621         gp_Pnt2d uv2 = GetNodeUV( F, n2, 0, check );
622         if ( isUPeriodic && Abs( uv.X()-uv2.X() ) < Abs( newUV.X()-uv2.X() ))
623           newUV.SetX( uv.X() );
624         if ( isVPeriodic && Abs( uv.Y()-uv2.Y() ) < Abs( newUV.Y()-uv2.Y() ))
625           newUV.SetY( uv.Y() );
626       }
627       uv = newUV;
628     }
629   }
630   else if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_VERTEX)
631   {
632     if ( int vertexID = n->getshapeId() ) {
633       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(GetMeshDS()->IndexToShape(vertexID));
634       try {
635         uv = BRep_Tool::Parameters( V, F );
636         uvOK = true;
637       }
638       catch (Standard_Failure& exc) {
639       }
640       if ( !uvOK ) {
641         for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() )
642           uvOK = ( V == vert.Current() );
643         if ( !uvOK ) {
644           MESSAGE ( "SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(); Vertex " << vertexID
645                     << " not in face " << GetMeshDS()->ShapeToIndex( F ) );
646           // get UV of a vertex closest to the node
647           double dist = 1e100;
648           gp_Pnt pn = XYZ( n );
649           for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() ) {
650             TopoDS_Vertex curV = TopoDS::Vertex( vert.Current() );
651             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( curV );
652             double curDist = p.SquareDistance( pn );
653             if ( curDist < dist ) {
654               dist = curDist;
655               uv = BRep_Tool::Parameters( curV, F );
656               uvOK = ( dist < DBL_MIN );
657             }
658           }
659         }
660         else {
661           uvOK = false;
662           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( myMesh->GetAncestors( V ));
663           for ( ; it.More(); it.Next() ) {
664             if ( it.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
665               const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( it.Value() );
666               double f,l;
667               Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, F, f, l);
668               if ( !C2d.IsNull() ) {
669                 double u = ( V == TopExp::FirstVertex( edge ) ) ?  f : l;
670                 uv = C2d->Value( u );
671                 uvOK = true;
672                 break;
673               }
674             }
675           }
676         }
677       }
678       if ( n2 && IsSeamShape( vertexID ) )
679         uv = GetUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0 ));
680     }
681   }
682   else
683   {
684     uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ));
685   }
686
687   if ( check )
688     *check = uvOK;
689
690   return uv.XY();
691 }
692
693 //=======================================================================
694 //function : CheckNodeUV
695 //purpose  : Check and fix node UV on a face
696 //=======================================================================
697
698 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
699                                      const SMDS_MeshNode* n,
700                                      gp_XY&               uv,
701                                      const double         tol,
702                                      const bool           force,
703                                      double               distXYZ[4]) const
704 {
705   int  shapeID = n->getshapeId();
706   bool infinit = ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) || Precision::IsInfinite( uv.Y() ));
707   bool zero    = ( uv.X() == 0. && uv.Y() == 0. );
708   if ( force || toCheckPosOnShape( shapeID ) || infinit || zero )
709   {
710     // check that uv is correct
711     TopLoc_Location loc;
712     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
713     gp_Pnt nodePnt = XYZ( n ), surfPnt(0,0,0);
714     double dist = 0;
715     if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
716     if ( infinit ||
717          (dist = nodePnt.Distance( surfPnt = surface->Value( uv.X(), uv.Y() ))) > tol )
718     {
719       setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
720       if ( !infinit && distXYZ ) {
721         surfPnt.Transform( loc );
722         distXYZ[0] = dist;
723         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
724       }
725       // uv incorrect, project the node to surface
726       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = GetProjector( F, loc, tol );
727       projector.Perform( nodePnt );
728       if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
729       {
730         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV() failed to project" );
731         return false;
732       }
733       Quantity_Parameter U,V;
734       projector.LowerDistanceParameters(U,V);
735       uv.SetCoord( U,V );
736       surfPnt = surface->Value( U, V );
737       dist = nodePnt.Distance( surfPnt );
738       if ( distXYZ ) {
739         surfPnt.Transform( loc );
740         distXYZ[0] = dist;
741         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
742       }
743       if ( dist > tol )
744       {
745         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(), invalid projection" );
746         return false;
747       }
748       // store the fixed UV on the face
749       if ( myShape.IsSame(F) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
750         const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
751           ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_FacePosition( U, V )));
752     }
753     else if ( uv.Modulus() > numeric_limits<double>::min() )
754     {
755       setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
756     }
757   }
758   return true;
759 }
760
761 //=======================================================================
762 //function : GetProjector
763 //purpose  : Return projector intitialized by given face without location, which is returned
764 //=======================================================================
765
766 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
767                                                              TopLoc_Location&   loc,
768                                                              double             tol ) const
769 {
770   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
771   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
772   TID2ProjectorOnSurf& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnSurf&>( myFace2Projector );
773   TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
774   if ( i_proj == i2proj.end() )
775   {
776     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
777     double U1, U2, V1, V2;
778     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
779     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
780     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
781     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
782   }
783   return *( i_proj->second );
784 }
785
786 namespace
787 {
788   gp_XY AverageUV(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return ( uv1 + uv2 ) / 2.; }
789   gp_XY_FunPtr(Added); // define gp_XY_Added pointer to function calling gp_XY::Added(gp_XY)
790   gp_XY_FunPtr(Subtracted); 
791 }
792
793 //=======================================================================
794 //function : applyIn2D
795 //purpose  : Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
796 //           It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
797 //           to easily define pointer to function of gp_XY class.
798 //=======================================================================
799
800 gp_XY SMESH_MesherHelper::applyIn2D(const Handle(Geom_Surface)& surface,
801                                     const gp_XY&                uv1,
802                                     const gp_XY&                uv2,
803                                     xyFunPtr                    fun,
804                                     const bool                  resultInPeriod)
805 {
806   Standard_Boolean isUPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsUPeriodic();
807   Standard_Boolean isVPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsVPeriodic();
808   if ( !isUPeriodic && !isVPeriodic )
809     return fun(uv1,uv2);
810
811   // move uv2 not far than half-period from uv1
812   double u2 = 
813     uv2.X()+(isUPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.X(),uv1.X(),surface->UPeriod()) :0);
814   double v2 = 
815     uv2.Y()+(isVPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.Y(),uv1.Y(),surface->VPeriod()) :0);
816
817   // execute operation
818   gp_XY res = fun( uv1, gp_XY(u2,v2) );
819
820   // move result within period
821   if ( resultInPeriod )
822   {
823     Standard_Real UF,UL,VF,VL;
824     surface->Bounds(UF,UL,VF,VL);
825     if ( isUPeriodic )
826       res.SetX( res.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.X(),UF,UL));
827     if ( isVPeriodic )
828       res.SetY( res.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.Y(),VF,VL));
829   }
830
831   return res;
832 }
833 //=======================================================================
834 //function : GetMiddleUV
835 //purpose  : Return middle UV taking in account surface period
836 //=======================================================================
837
838 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
839                                       const gp_XY&                p1,
840                                       const gp_XY&                p2)
841 {
842   // NOTE:
843   // the proper place of getting basic surface seems to be in applyIn2D()
844   // but we put it here to decrease a risk of regressions just before releasing a version
845   Handle(Geom_Surface) surf = surface;
846   while ( !surf.IsNull() && surf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
847     surf = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf )->BasisSurface();
848
849   return applyIn2D( surf, p1, p2, & AverageUV );
850 }
851
852 //=======================================================================
853 //function : GetCenterUV
854 //purpose  : Return UV for the central node of a biquadratic triangle
855 //=======================================================================
856
857 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetCenterUV(const gp_XY& uv1,
858                                       const gp_XY& uv2, 
859                                       const gp_XY& uv3, 
860                                       const gp_XY& uv12,
861                                       const gp_XY& uv23,
862                                       const gp_XY& uv31,
863                                       bool *       isBadTria/*=0*/)
864 {
865   bool badTria;
866   gp_XY uvAvg = ( uv12 + uv23 + uv31 ) / 3.;
867
868   if      (( badTria = (( uvAvg - uv1 ) * ( uvAvg - uv23 ) > 0 )))
869     uvAvg = ( uv1 + uv23 ) / 2.;
870   else if (( badTria = (( uvAvg - uv2 ) * ( uvAvg - uv31 ) > 0 )))
871     uvAvg = ( uv2 + uv31 ) / 2.;
872   else if (( badTria = (( uvAvg - uv3 ) * ( uvAvg - uv12 ) > 0 )))
873     uvAvg = ( uv3 + uv12 ) / 2.;
874
875   if ( isBadTria )
876     *isBadTria = badTria;
877   return uvAvg;
878 }
879
880 //=======================================================================
881 //function : GetNodeU
882 //purpose  : Return node U on edge
883 //=======================================================================
884
885 double SMESH_MesherHelper::GetNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
886                                     const SMDS_MeshNode* n,
887                                     const SMDS_MeshNode* inEdgeNode,
888                                     bool*                check) const
889 {
890   double param = Precision::Infinite();
891
892   const SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
893   if ( pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
894   {
895     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( pos );
896     param =  epos->GetUParameter();
897   }
898   else if( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
899   {
900     if ( inEdgeNode && TopExp::FirstVertex( E ).IsSame( TopExp::LastVertex( E ))) // issue 0020128
901     {
902       Standard_Real f,l;
903       BRep_Tool::Range( E, f,l );
904       double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
905       param = ( fabs( uInEdge - f ) < fabs( l - uInEdge )) ? f : l;
906     }
907     else
908     {
909       SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
910       int vertexID = n->getshapeId();
911       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(vertexID));
912       param =  BRep_Tool::Parameter( V, E );
913     }
914   }
915   if ( check )
916   {
917     double tol = BRep_Tool::Tolerance( E );
918     double f,l;  BRep_Tool::Range( E, f,l );
919     bool force = ( param < f-tol || param > l+tol );
920     if ( !force && pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
921       force = ( GetMeshDS()->ShapeToIndex( E ) != n->getshapeId() );
922
923     *check = CheckNodeU( E, n, param, 2*tol, force );
924   }
925   return param;
926 }
927
928 //=======================================================================
929 //function : CheckNodeU
930 //purpose  : Check and fix node U on an edge
931 //           Return false if U is bad and could not be fixed
932 //=======================================================================
933
934 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
935                                     const SMDS_MeshNode* n,
936                                     double&              u,
937                                     const double         tol,
938                                     const bool           force,
939                                     double               distXYZ[4]) const
940 {
941   int  shapeID = n->getshapeId();
942   bool infinit = Precision::IsInfinite( u );
943   bool zero    = ( u == 0. );
944   if ( force || infinit || zero || toCheckPosOnShape( shapeID ))
945   {
946     TopLoc_Location loc; double f,l;
947     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
948     if ( curve.IsNull() ) // degenerated edge
949     {
950       if ( u+tol < f || u-tol > l )
951       {
952         double r = Max( 0.5, 1 - tol*n->GetID()); // to get a unique u on edge
953         u =  f*r + l*(1-r);
954       }
955     }
956     else
957     {
958       gp_Pnt nodePnt = SMESH_TNodeXYZ( n );
959       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
960       gp_Pnt curvPnt;
961       double dist = 2*tol;
962       if ( !infinit )
963       {
964         curvPnt = curve->Value( u );
965         dist    = nodePnt.Distance( curvPnt );
966         if ( distXYZ ) {
967           curvPnt.Transform( loc );
968           distXYZ[0] = dist;
969           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
970         }
971       }
972       if ( dist > tol )
973       {
974         setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
975         // u incorrect, project the node to the curve
976         int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( E );
977         TID2ProjectorOnCurve& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnCurve&>( myEdge2Projector );
978         TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj =
979           i2proj.insert( make_pair( edgeID, (GeomAPI_ProjectPointOnCurve*) 0 )).first;
980         if ( !i_proj->second  )
981         {
982           i_proj->second = new GeomAPI_ProjectPointOnCurve();
983           i_proj->second->Init( curve, f, l );
984         }
985         GeomAPI_ProjectPointOnCurve* projector = i_proj->second;
986         projector->Perform( nodePnt );
987         if ( projector->NbPoints() < 1 )
988         {
989           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU() failed to project" );
990           return false;
991         }
992         Quantity_Parameter U = projector->LowerDistanceParameter();
993         u = double( U );
994         MESSAGE(" f " << f << " l " << l << " u " << u);
995         curvPnt = curve->Value( u );
996         dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
997         if ( distXYZ ) {
998           curvPnt.Transform( loc );
999           distXYZ[0] = dist;
1000           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1001         }
1002         if ( dist > tol )
1003         {
1004           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(), invalid projection" );
1005           MESSAGE("distance " << dist << " " << tol );
1006           return false;
1007         }
1008         // store the fixed U on the edge
1009         if ( myShape.IsSame(E) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
1010           const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
1011             ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_EdgePosition( U )));
1012       }
1013       else if ( fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() )
1014       {
1015         setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
1016       }
1017       if (( u < f-tol || u > l+tol ) && force )
1018       {
1019         MESSAGE("u < f-tol || u > l+tol  ; u " << u << " f " << f << " l " << l);
1020         // node is on vertex but is set on periodic but trimmed edge (issue 0020890)
1021         try
1022         {
1023           // do not use IsPeriodic() as Geom_TrimmedCurve::IsPeriodic () returns false
1024           double period = curve->Period();
1025           u = ( u < f ) ? u + period : u - period;
1026         }
1027         catch (Standard_Failure& exc)
1028         {
1029           return false;
1030         }
1031       }
1032     }
1033   }
1034   return true;
1035 }
1036
1037 //=======================================================================
1038 //function : GetMediumPos
1039 //purpose  : Return index and type of the shape  (EDGE or FACE only) to
1040 //          set a medium node on
1041 //param    : useCurSubShape - if true, returns the shape set via SetSubShape()
1042 //           if any
1043 //=======================================================================
1044
1045 std::pair<int, TopAbs_ShapeEnum>
1046 SMESH_MesherHelper::GetMediumPos(const SMDS_MeshNode* n1,
1047                                  const SMDS_MeshNode* n2,
1048                                  const bool           useCurSubShape)
1049 {
1050   if ( useCurSubShape && !myShape.IsNull() )
1051     return std::make_pair( myShapeID, myShape.ShapeType() );
1052
1053   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1054   int              shapeID = -1;
1055   TopoDS_Shape     shape;
1056
1057   if (( myShapeID == n1->getshapeId() || myShapeID == n2->getshapeId() ) && myShapeID > 0 )
1058   {
1059     shapeType = myShape.ShapeType();
1060     shapeID   = myShapeID;
1061   }
1062   else if ( n1->getshapeId() == n2->getshapeId() )
1063   {
1064     shapeID = n2->getshapeId();
1065     shape = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1066   }
1067   else
1068   {
1069     const SMDS_TypeOfPosition Pos1 = n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1070     const SMDS_TypeOfPosition Pos2 = n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1071
1072     if ( Pos1 == SMDS_TOP_3DSPACE || Pos2 == SMDS_TOP_3DSPACE )
1073     {
1074     }
1075     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_FACE || Pos2 == SMDS_TOP_FACE )
1076     {
1077       if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE || Pos2 != SMDS_TOP_FACE )
1078       {
1079         if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE ) std::swap( n1,n2 );
1080         TopoDS_Shape F = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1081         TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1082         if ( IsSubShape( S, F ))
1083         {
1084           shapeType = TopAbs_FACE;
1085           shapeID   = n1->getshapeId();
1086         }
1087       }
1088     }
1089     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_EDGE && Pos2 == SMDS_TOP_EDGE )
1090     {
1091       TopoDS_Shape E1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1092       TopoDS_Shape E2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1093       shape = GetCommonAncestor( E1, E2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1094     }
1095     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_VERTEX && Pos2 == SMDS_TOP_VERTEX )
1096     {
1097       TopoDS_Shape V1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1098       TopoDS_Shape V2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1099       shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_EDGE );
1100       if ( shape.IsNull() ) shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1101     }
1102     else // VERTEX and EDGE
1103     {
1104       if ( Pos1 != SMDS_TOP_VERTEX ) std::swap( n1,n2 );
1105       TopoDS_Shape V = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1106       TopoDS_Shape E = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1107       if ( IsSubShape( V, E ))
1108         shape = E;
1109       else
1110         shape = GetCommonAncestor( V, E, *myMesh, TopAbs_FACE );
1111     }
1112   }
1113
1114   if ( !shape.IsNull() )
1115   {
1116     if ( shapeID < 1 )
1117       shapeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape );
1118     shapeType = shape.ShapeType();
1119   }
1120   return make_pair( shapeID, shapeType );
1121 }
1122
1123 //=======================================================================
1124 //function : GetCentralNode
1125 //purpose  : Return existing or create a new central node for a quardilateral
1126 //           quadratic face given its 8 nodes.
1127 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1128 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1129 //=======================================================================
1130
1131 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1132                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1133                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1134                                                         const SMDS_MeshNode* n4,
1135                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1136                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1137                                                         const SMDS_MeshNode* n34,
1138                                                         const SMDS_MeshNode* n41,
1139                                                         bool                 force3d)
1140 {
1141   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1142
1143   // Find an existing central node
1144
1145   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3,n4);
1146   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1147   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1148   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() ) 
1149   {
1150     return (*itMapCentralNode).second;
1151   }
1152
1153   // Get type of shape for the new central node
1154
1155   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1156   int              solidID = -1;
1157   int              faceID = -1;
1158   TopoDS_Shape     shape;
1159   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1160
1161   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1162   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1163   
1164   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1165   
1166   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1167   // on sub-shapes of the FACE
1168   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1169   {
1170     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3, n4 };
1171     for(int i = 0; i < 4; i++)
1172     {
1173       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1174       if ( shape.IsNull() ) break;
1175       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1176       {
1177         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1178         shapeType = TopAbs_SOLID;
1179         break;
1180       }
1181       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1182       {
1183         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1184         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1185         itMapWithIdFace->second++;
1186       }
1187       else
1188       {
1189         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1190         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1191         {
1192           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1193           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1194           itMapWithIdFace->second++;
1195         }
1196       }
1197     }
1198   }
1199   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1200   {
1201     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1202     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1203     for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1204     {
1205       if ( itMapWithIdFace->second == 4 ) 
1206       {
1207         shapeType = TopAbs_FACE;
1208         faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1209         break;
1210       }
1211     }
1212   }
1213
1214   TopoDS_Face F;
1215   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1216   {
1217     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1218   }
1219
1220   // Create a node
1221
1222   gp_XY  uvAvg;
1223   gp_Pnt P;
1224   bool toCheck = true;
1225   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1226   {
1227     uvAvg = calcTFI (0.5, 0.5,
1228                      GetNodeUV(F,n1,n3,&toCheck), GetNodeUV(F,n2,n4,&toCheck),
1229                      GetNodeUV(F,n3,n1,&toCheck), GetNodeUV(F,n4,n2,&toCheck), 
1230                      GetNodeUV(F,n12,n3), GetNodeUV(F,n23,n4),
1231                      GetNodeUV(F,n34,n2), GetNodeUV(F,n41,n2));
1232     TopLoc_Location loc;
1233     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1234     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1235     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1236     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1237     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1238   }
1239   else // ( force3d || F.IsNull() )
1240   {
1241     P = calcTFI (0.5, 0.5,
1242                  SMESH_TNodeXYZ(n1),  SMESH_TNodeXYZ(n2),
1243                  SMESH_TNodeXYZ(n3),  SMESH_TNodeXYZ(n4), 
1244                  SMESH_TNodeXYZ(n12), SMESH_TNodeXYZ(n23),
1245                  SMESH_TNodeXYZ(n34), SMESH_TNodeXYZ(n41));
1246     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1247
1248     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1249     {
1250       uvAvg = (GetNodeUV(F,n1,n3,&toCheck) +
1251                GetNodeUV(F,n2,n4,&toCheck) +
1252                GetNodeUV(F,n3,n1,&toCheck) +
1253                GetNodeUV(F,n4,n2,&toCheck)) / 4;
1254       //CheckNodeUV( F, centralNode, uvAvg, 2*BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1255       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1256     }
1257     else if ( solidID > 0 )
1258     {
1259       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1260     }
1261     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1262     {
1263       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1264     }
1265   }
1266   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1267   return centralNode;
1268 }
1269
1270 //=======================================================================
1271 //function : GetCentralNode
1272 //purpose  : Return existing or create a new central node for a
1273 //           quadratic triangle given its 6 nodes.
1274 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1275 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1276 //=======================================================================
1277
1278 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1279                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1280                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1281                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1282                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1283                                                         const SMDS_MeshNode* n31,
1284                                                         bool                 force3d)
1285 {
1286   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1287
1288   // Find an existing central node
1289
1290   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3);
1291   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1292   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1293   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() ) 
1294   {
1295     return (*itMapCentralNode).second;
1296   }
1297
1298   // Get type of shape for the new central node
1299
1300   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1301   int              solidID = -1;
1302   int              faceID = -1;
1303   TopoDS_Shape     shape;
1304   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1305
1306   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1307   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1308   
1309   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1310   
1311   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1312   // on sub-shapes of the FACE
1313   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1314   {
1315     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3 };
1316     for(int i = 0; i < 3; i++)
1317     {
1318       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1319       if ( shape.IsNull() ) break;
1320       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1321       {
1322         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1323         shapeType = TopAbs_SOLID;
1324         break;
1325       }
1326       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1327       {
1328         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1329         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1330         itMapWithIdFace->second++;
1331       }
1332       else
1333       {
1334         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1335         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1336         {
1337           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1338           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1339           itMapWithIdFace->second++;
1340         }
1341       }
1342     }
1343   }
1344   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1345   {
1346     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1347     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1348     for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1349     {
1350       if ( itMapWithIdFace->second == 3 ) 
1351       {
1352         shapeType = TopAbs_FACE;
1353         faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1354         break;
1355       }
1356     }
1357   }
1358
1359   TopoDS_Face F;
1360   gp_XY       uvAvg;
1361   bool        badTria=false;
1362
1363   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1364   {
1365     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1366     bool check;
1367     gp_XY uv1  = GetNodeUV( F, n1, n23, &check );
1368     gp_XY uv2  = GetNodeUV( F, n2, n31, &check );
1369     gp_XY uv3  = GetNodeUV( F, n3, n12, &check );
1370     gp_XY uv12 = GetNodeUV( F, n12, n3, &check );
1371     gp_XY uv23 = GetNodeUV( F, n23, n1, &check );
1372     gp_XY uv31 = GetNodeUV( F, n31, n2, &check );
1373     uvAvg = GetCenterUV( uv1,uv2,uv3, uv12,uv23,uv31, &badTria );
1374     if ( badTria )
1375       force3d = false;
1376   }
1377
1378   // Create a central node
1379
1380   gp_Pnt P;
1381   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1382   {
1383     TopLoc_Location        loc;
1384     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1385     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1386     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1387     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1388     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1389   }
1390   else // ( force3d || F.IsNull() )
1391   {
1392     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n12 ) +
1393           SMESH_TNodeXYZ( n23 ) +
1394           SMESH_TNodeXYZ( n31 ) ) / 3;
1395     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1396
1397     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1398     {
1399       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1400     }
1401     else if ( solidID > 0 )
1402     {
1403       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1404     }
1405     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1406     {
1407       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1408     }
1409   }
1410   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1411   return centralNode;
1412 }
1413
1414 //=======================================================================
1415 //function : GetMediumNode
1416 //purpose  : Return existing or create a new medium node between given ones
1417 //=======================================================================
1418
1419 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1420                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
1421                                                        bool                 force3d)
1422 {
1423   // Find existing node
1424
1425   SMESH_TLink link(n1,n2);
1426   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
1427   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
1428     return (*itLN).second;
1429   }
1430
1431   // Create medium node
1432
1433   SMDS_MeshNode* n12;
1434   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1435
1436   if ( IsSeamShape( n1->getshapeId() ))
1437     // to get a correct UV of a node on seam, the second node must have checked UV
1438     std::swap( n1, n2 );
1439
1440   // get type of shape for the new medium node
1441   int faceID = -1, edgeID = -1;
1442   TopoDS_Edge E; double u [2];
1443   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
1444   bool uvOK[2] = { false, false };
1445
1446   pair<int, TopAbs_ShapeEnum> pos = GetMediumPos( n1, n2, mySetElemOnShape );
1447   // calling GetMediumPos() with useCurSubShape=mySetElemOnShape is OK only for the
1448   // case where the lower dim mesh is already constructed, else, nodes on EDGEs are
1449   // assigned to FACE, for example.
1450
1451   // get positions of the given nodes on shapes
1452   if ( pos.second == TopAbs_FACE )
1453   {
1454     F = TopoDS::Face(meshDS->IndexToShape( faceID = pos.first ));
1455     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1456     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1457   }
1458   else if ( pos.second == TopAbs_EDGE )
1459   {
1460     const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
1461     const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
1462     if ( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1463          Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1464          n1->getshapeId() != n2->getshapeId() )
1465     {
1466       // issue 0021006
1467       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1468     }
1469     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
1470     try {
1471       u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1472       u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1473     }
1474     catch ( Standard_Failure& f )
1475     {
1476       // issue 22502 / a node is on VERTEX not belonging to E
1477       // issue 22568 / both nodes are on non-connected VERTEXes
1478       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1479     }
1480   }
1481
1482   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
1483   {
1484     // we try to create medium node using UV parameters of
1485     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
1486     if( ! F.IsNull() )
1487     {
1488       //if ( uvOK[0] && uvOK[1] )
1489       {
1490         if ( IsDegenShape( n1->getshapeId() )) {
1491           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
1492           else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
1493         }
1494         else if ( IsDegenShape( n2->getshapeId() )) {
1495           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
1496           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
1497         }
1498         TopLoc_Location loc;
1499         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
1500         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
1501         gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
1502         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1503         // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1504         meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
1505         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1506         return n12;
1507       }
1508     }
1509     else if ( !E.IsNull() )
1510     {
1511       double f,l;
1512       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
1513       if(!C.IsNull())
1514       {
1515         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
1516         double U;
1517         if(isPeriodic) {
1518           Standard_Real Period = C->Period();
1519           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
1520           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
1521           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
1522         }
1523         else
1524           U = (u[0]+u[1])/2.;
1525
1526         gp_Pnt P = C->Value( U );
1527         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1528         //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1529         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1530         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1531         return n12;
1532       }
1533     }
1534   }
1535
1536   // 3d variant
1537   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
1538   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
1539   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
1540   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
1541
1542   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1543   {
1544     if ( !F.IsNull() )
1545     {
1546       gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
1547       CheckNodeUV( F, n12, UV, 2 * BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1548       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
1549     }
1550     else if ( !E.IsNull() )
1551     {
1552       double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
1553       CheckNodeU( E, n12, U, 2 * BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
1554       meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1555     }
1556     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1557     {
1558       meshDS->SetMeshElementOnShape(n12, myShapeID);
1559     }
1560   }
1561
1562   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
1563   return n12;
1564 }
1565
1566 //================================================================================
1567 /*!
1568  * \brief Makes a medium node if nodes reside different edges
1569  */
1570 //================================================================================
1571
1572 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
1573                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
1574                                                                      bool                 force3d)
1575 {
1576   SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1577   gp_Pnt      middle = 0.5 * p1 + 0.5 * p2;
1578   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
1579
1580   // To find position on edge and 3D position for n12,
1581   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
1582
1583   TopoDS_Edge bestEdge;
1584   double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4], f,l;
1585
1586   // get shapes under the nodes
1587   TopoDS_Shape shape[2];
1588   int nbShapes = 0;
1589   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
1590   {
1591     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
1592     TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
1593     if ( !S.IsNull() )
1594       shape[ nbShapes++ ] = S;
1595   }
1596   // get EDGEs
1597   vector< TopoDS_Shape > edges;
1598   for ( int iS = 0; iS < nbShapes; ++iS )
1599   {
1600     switch ( shape[iS].ShapeType() ) {
1601     case TopAbs_EDGE:
1602     {
1603       edges.push_back( shape[iS] );
1604       break;
1605     }
1606     case TopAbs_VERTEX:
1607     {
1608       TopoDS_Shape edge;
1609       if ( nbShapes == 2 && iS==0 && shape[1-iS].ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
1610         edge = GetCommonAncestor( shape[iS], shape[1-iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1611
1612       if ( edge.IsNull() )
1613       {
1614         PShapeIteratorPtr eIt = GetAncestors( shape[iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1615         while( const TopoDS_Shape* e = eIt->next() )
1616           edges.push_back( *e );
1617       }
1618       break;
1619     }
1620     case TopAbs_FACE:
1621     {
1622       if ( nbShapes == 1 || shape[1-iS].ShapeType() < TopAbs_EDGE )
1623         for ( TopExp_Explorer e( shape[iS], TopAbs_EDGE ); e.More(); e.Next() )
1624           edges.push_back( e.Current() );
1625       break;
1626     }
1627     default:
1628       continue;
1629     }
1630   }
1631   // project to get U of projection and distance from middle to projection
1632   for ( size_t iE = 0; iE < edges.size(); ++iE )
1633   {
1634     const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edges[ iE ]);
1635     distXYZ[0] = distMiddleProj;
1636     double testU = 0;
1637     CheckNodeU( edge, n12, testU, 2 * BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
1638     if ( distXYZ[0] < distMiddleProj )
1639     {
1640       distMiddleProj = distXYZ[0];
1641       u = testU;
1642       bestEdge = edge;
1643     }
1644   }
1645   // {
1646   //   // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
1647   //   TopoDS_Vertex vCommon;
1648   //   if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
1649   //     u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
1650   //   else
1651   //   {
1652   //     double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
1653   //     BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
1654   //     u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
1655   //   }
1656   //   iOkEdge = 0;
1657   //   distMiddleProj = 0;
1658   // }
1659
1660   if ( !bestEdge.IsNull() )
1661   {
1662     // move n12 to position of a successfull projection
1663     //double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
1664     if ( !force3d /*&& distMiddleProj > 2*tol*/ )
1665     {
1666       TopLoc_Location loc;
1667       Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( bestEdge,loc,f,l );
1668       gp_Pnt p = curve->Value( u ).Transformed( loc );
1669       GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1670     }
1671     //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1672     {
1673       int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( bestEdge );
1674       if ( edgeID != n12->getshapeId() )
1675         GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
1676       GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
1677     }
1678   }
1679   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
1680
1681   return n12;
1682 }
1683
1684 //=======================================================================
1685 //function : AddNode
1686 //purpose  : Creates a node
1687 //=======================================================================
1688
1689 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, int ID,
1690                                            double u, double v)
1691 {
1692   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1693   SMDS_MeshNode* node = 0;
1694   if ( ID )
1695     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
1696   else
1697     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
1698   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) { // node is not elem ?
1699     switch ( myShape.ShapeType() ) {
1700     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1701     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1702     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID, u, v); break;
1703     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID, u);    break;
1704     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID);       break;
1705     default: ;
1706     }
1707   }
1708   return node;
1709 }
1710
1711 //=======================================================================
1712 //function : AddEdge
1713 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
1714 //=======================================================================
1715
1716 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
1717                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1718                                            const int            id,
1719                                            const bool           force3d)
1720 {
1721   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1722   
1723   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
1724   if (myCreateQuadratic) {
1725     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1726     if(id)
1727       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
1728     else
1729       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
1730   }
1731   else {
1732     if(id)
1733       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
1734     else
1735       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
1736   }
1737
1738   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1739     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
1740
1741   return edge;
1742 }
1743
1744 //=======================================================================
1745 //function : AddFace
1746 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
1747 //=======================================================================
1748
1749 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1750                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1751                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1752                                            const int id,
1753                                            const bool force3d)
1754 {
1755   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1756   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1757
1758   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
1759     return elem;
1760
1761   if(!myCreateQuadratic) {
1762     if(id)
1763       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
1764     else
1765       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
1766   }
1767   else {
1768     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1769     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1770     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1771     if(myCreateBiQuadratic)
1772     {
1773      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n12, n23, n31, force3d);
1774      if(id)
1775        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter, id);
1776      else
1777        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter);
1778     }
1779     else
1780     {
1781       if(id)
1782         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
1783       else
1784         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
1785     }
1786   }
1787   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1788     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1789
1790   return elem;
1791 }
1792
1793 //=======================================================================
1794 //function : AddFace
1795 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
1796 //=======================================================================
1797
1798 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1799                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1800                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1801                                            const SMDS_MeshNode* n4,
1802                                            const int            id,
1803                                            const bool           force3d)
1804 {
1805   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1806   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1807
1808   if( n1==n2 ) {
1809     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
1810   }
1811   if( n1==n3 ) {
1812     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1813   }
1814   if( n1==n4 ) {
1815     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1816   }
1817   if( n2==n3 ) {
1818     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1819   }
1820   if( n2==n4 ) {
1821     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1822   }
1823   if( n3==n4 ) {
1824     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1825   }
1826
1827   if(!myCreateQuadratic) {
1828     if(id)
1829       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1830     else
1831       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
1832   }
1833   else {
1834     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1835     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1836     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1837     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1838     if(myCreateBiQuadratic)
1839     {
1840      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, force3d);
1841      if(id)
1842        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter, id);
1843      else
1844        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter);
1845     }
1846     else
1847     {
1848       if(id)
1849         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
1850       else
1851         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
1852     }
1853   }
1854   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1855     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1856
1857   return elem;
1858 }
1859
1860 //=======================================================================
1861 //function : AddPolygonalFace
1862 //purpose  : Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
1863 //=======================================================================
1864
1865 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddPolygonalFace (const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
1866                                                      const int                           id,
1867                                                      const bool                          force3d)
1868 {
1869   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1870   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1871
1872   if(!myCreateQuadratic) {
1873     if(id)
1874       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(nodes, id);
1875     else
1876       elem = meshDS->AddPolygonalFace(nodes);
1877   }
1878   else {
1879     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
1880     for ( int i = 0; i < nodes.size(); ++i )
1881     {
1882       const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[i];
1883       const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[(i+1)%nodes.size()];
1884       const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1885       newNodes.push_back( n1 );
1886       newNodes.push_back( n12 );
1887     }
1888     if(id)
1889       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(newNodes, id);
1890     else
1891       elem = meshDS->AddPolygonalFace(newNodes);
1892   }
1893   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1894     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1895
1896   return elem;
1897 }
1898
1899 //=======================================================================
1900 //function : AddVolume
1901 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
1902 //=======================================================================
1903
1904 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1905                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1906                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1907                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1908                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1909                                                const SMDS_MeshNode* n6,
1910                                                const int id,
1911                                                const bool force3d)
1912 {
1913   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1914   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1915   if(!myCreateQuadratic) {
1916     if(id)
1917       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
1918     else
1919       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
1920   }
1921   else {
1922     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1923     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1924     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1925
1926     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode(n4,n5,force3d);
1927     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode(n5,n6,force3d);
1928     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode(n6,n4,force3d);
1929
1930     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode(n1,n4,force3d);
1931     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode(n2,n5,force3d);
1932     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode(n3,n6,force3d);
1933
1934     if(id)
1935       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, 
1936                                      n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
1937     else
1938       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
1939                                n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
1940   }
1941   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1942     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1943
1944   return elem;
1945 }
1946
1947 //=======================================================================
1948 //function : AddVolume
1949 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
1950 //=======================================================================
1951
1952 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1953                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1954                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1955                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1956                                                const int id, 
1957                                                const bool force3d)
1958 {
1959   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1960   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1961   if(!myCreateQuadratic) {
1962     if(id)
1963       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1964     else
1965       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
1966   }
1967   else {
1968     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1969     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1970     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1971
1972     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode(n1,n4,force3d);
1973     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode(n2,n4,force3d);
1974     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1975
1976     if(id)
1977       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
1978     else
1979       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
1980   }
1981   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1982     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1983
1984   return elem;
1985 }
1986
1987 //=======================================================================
1988 //function : AddVolume
1989 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
1990 //=======================================================================
1991
1992 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1993                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1994                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1995                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1996                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1997                                                const int id, 
1998                                                const bool force3d)
1999 {
2000   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2001   if(!myCreateQuadratic) {
2002     if(id)
2003       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
2004     else
2005       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
2006   }
2007   else {
2008     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
2009     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
2010     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
2011     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
2012
2013     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode(n1,n5,force3d);
2014     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode(n2,n5,force3d);
2015     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode(n3,n5,force3d);
2016     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode(n4,n5,force3d);
2017
2018     if(id)
2019       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2020                                             n12, n23, n34, n41,
2021                                             n15, n25, n35, n45,
2022                                             id);
2023     else
2024       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2025                                      n12, n23, n34, n41,
2026                                      n15, n25, n35, n45);
2027   }
2028   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2029     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2030
2031   return elem;
2032 }
2033
2034 //=======================================================================
2035 //function : AddVolume
2036 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear hexahedron
2037 //=======================================================================
2038
2039 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2040                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2041                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2042                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2043                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2044                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2045                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2046                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2047                                                const int id,
2048                                                const bool force3d)
2049 {
2050   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2051   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2052   if(!myCreateQuadratic) {
2053     if(id)
2054       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
2055     else
2056       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
2057   }
2058   else {
2059     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
2060     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
2061     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
2062     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
2063
2064     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode(n5,n6,force3d);
2065     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode(n6,n7,force3d);
2066     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode(n7,n8,force3d);
2067     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode(n8,n5,force3d);
2068
2069     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode(n1,n5,force3d);
2070     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode(n2,n6,force3d);
2071     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode(n3,n7,force3d);
2072     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode(n4,n8,force3d);
2073     if(myCreateBiQuadratic)
2074     {
2075       const SMDS_MeshNode* n1234 = GetCentralNode(n1,n2,n3,n4,n12,n23,n34,n41,force3d);
2076       const SMDS_MeshNode* n1256 = GetCentralNode(n1,n2,n5,n6,n12,n26,n56,n15,force3d);
2077       const SMDS_MeshNode* n2367 = GetCentralNode(n2,n3,n6,n7,n23,n37,n67,n26,force3d);
2078       const SMDS_MeshNode* n3478 = GetCentralNode(n3,n4,n7,n8,n34,n48,n78,n37,force3d);
2079       const SMDS_MeshNode* n1458 = GetCentralNode(n1,n4,n5,n8,n41,n48,n15,n85,force3d);
2080       const SMDS_MeshNode* n5678 = GetCentralNode(n5,n6,n7,n8,n56,n67,n78,n85,force3d);
2081
2082       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
2083
2084       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( n4 );
2085       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( n8 );
2086       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3 );
2087       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( n7 );
2088       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1 );
2089       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( n5 );
2090       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( n2 );
2091       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( n6 );
2092
2093       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( n48 );
2094       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( n37 );
2095       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n15 );
2096       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n26 );
2097       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( n34 );
2098       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( n78 );
2099       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n12 );
2100       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n56 );
2101       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( n41 );    
2102       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( n85 );    
2103       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( n23 );    
2104       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( n67 );
2105
2106       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3478 );
2107       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1256 );
2108       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( n1458 );   
2109       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( n2367 );   
2110       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n1234 );    
2111       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n5678 );
2112
2113       gp_XYZ centerCube(0.5, 0.5, 0.5);
2114       gp_XYZ nCenterElem;
2115       SMESH_Block::ShellPoint( centerCube, pointsOnShapes, nCenterElem );
2116       const SMDS_MeshNode* nCenter =
2117         meshDS->AddNode( nCenterElem.X(), nCenterElem.Y(), nCenterElem.Z() );
2118       meshDS->SetNodeInVolume( nCenter, myShapeID );
2119
2120      if(id)
2121         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2122                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2123                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2124                                       n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter, id);
2125       else
2126         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2127                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2128                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2129                                 n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter);
2130     }
2131     else
2132     {
2133       if(id)
2134         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2135                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2136                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
2137       else
2138         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2139                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2140                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48);
2141     }
2142   }
2143   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2144     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2145
2146   return elem;
2147 }
2148
2149 //=======================================================================
2150 //function : AddVolume
2151 //purpose  : Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
2152 //=======================================================================
2153
2154 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2155                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2156                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2157                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2158                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2159                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2160                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2161                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2162                                                const SMDS_MeshNode* n9,
2163                                                const SMDS_MeshNode* n10,
2164                                                const SMDS_MeshNode* n11,
2165                                                const SMDS_MeshNode* n12,
2166                                                const int id, 
2167                                                bool force3d)
2168 {
2169   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2170   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2171   if(id)
2172     elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12,id);
2173   else
2174     elem = meshDS->AddVolume(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12);
2175   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2176     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2177   return elem;
2178 }
2179
2180 //=======================================================================
2181 //function : AddPolyhedralVolume
2182 //purpose  : Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
2183 //=======================================================================
2184
2185 SMDS_MeshVolume*
2186 SMESH_MesherHelper::AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2187                                          const std::vector<int>&                  quantities,
2188                                          const int                                id,
2189                                          const bool                               force3d)
2190 {
2191   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2192   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2193   if(!myCreateQuadratic)
2194   {
2195     if(id)
2196       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID(nodes, quantities, id);
2197     else
2198       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume(nodes, quantities);
2199   }
2200   else
2201   {
2202     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
2203     vector<int> newQuantities;
2204     for ( int iFace=0, iN=0; iFace < quantities.size(); ++iFace)
2205     {
2206       int nbNodesInFace = quantities[iFace];
2207       newQuantities.push_back(0);
2208       for ( int i = 0; i < nbNodesInFace; ++i )
2209       {
2210         const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[ iN + i ];
2211         newNodes.push_back( n1 );
2212         newQuantities.back()++;
2213         
2214         const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[ iN + ( i+1==nbNodesInFace ? 0 : i+1 )];
2215 //         if ( n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE &&
2216 //              n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2217         {
2218           const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
2219           newNodes.push_back( n12 );
2220           newQuantities.back()++;
2221         }
2222       }
2223       iN += nbNodesInFace;
2224     }
2225     if(id)
2226       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID( newNodes, newQuantities, id );
2227     else
2228       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume( newNodes, newQuantities );
2229   }
2230   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2231     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2232
2233   return elem;
2234 }
2235
2236 namespace
2237 {
2238   //================================================================================
2239   /*!
2240    * \brief Check if a node belongs to any face of sub-mesh
2241    */
2242   //================================================================================
2243
2244   bool isNodeInSubMesh( const SMDS_MeshNode* n, const SMESHDS_SubMesh* sm )
2245   {
2246     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2247     while ( fIt->more() )
2248       if ( sm->Contains( fIt->next() ))
2249         return true;
2250     return false;
2251   }
2252 }
2253
2254 //=======================================================================
2255 //function : IsSameElemGeometry
2256 //purpose  : Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
2257 //=======================================================================
2258
2259 bool SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
2260                                             SMDSAbs_GeometryType   shape,
2261                                             const bool             nullSubMeshRes)
2262 {
2263   if ( !smDS ) return nullSubMeshRes;
2264
2265   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = smDS->GetElements();
2266   while ( elemIt->more() ) {
2267     const SMDS_MeshElement* e = elemIt->next();
2268     if ( e->GetGeomType() != shape )
2269       return false;
2270   }
2271   return true;
2272 }
2273
2274 //=======================================================================
2275 //function : LoadNodeColumns
2276 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2277 //=======================================================================
2278
2279 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
2280                                          const TopoDS_Face& theFace,
2281                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
2282                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh,
2283                                          SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh)
2284 {
2285   return LoadNodeColumns(theParam2ColumnMap,
2286                          theFace,
2287                          std::list<TopoDS_Edge>(1,theBaseEdge),
2288                          theMesh,
2289                          theProxyMesh);
2290 }
2291
2292 //=======================================================================
2293 //function : LoadNodeColumns
2294 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2295 //=======================================================================
2296
2297 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
2298                                          const TopoDS_Face&            theFace,
2299                                          const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
2300                                          SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
2301                                          SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh)
2302 {
2303   // get a right sub-mesh of theFace
2304
2305   const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = 0;
2306   if ( theProxyMesh )
2307   {
2308     faceSubMesh = theProxyMesh->GetSubMesh( theFace );
2309     if ( !faceSubMesh ||
2310          faceSubMesh->NbElements() == 0 ||
2311          theProxyMesh->IsTemporary( faceSubMesh->GetElements()->next() ))
2312     {
2313       // can use a proxy sub-mesh with not temporary elements only
2314       faceSubMesh = 0;
2315       theProxyMesh = 0;
2316     }
2317   }
2318   if ( !faceSubMesh )
2319     faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
2320   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
2321     return false;
2322
2323   if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2324   {
2325     // get data of edges for normalization of params
2326     vector< double > length;
2327     double fullLen = 0;
2328     list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge;
2329     {
2330       for ( edge = theBaseSide.begin(); edge != theBaseSide.end(); ++edge )
2331       {
2332         double len = std::max( 1e-10, SMESH_Algo::EdgeLength( *edge ));
2333         fullLen += len;
2334         length.push_back( len );
2335       }
2336     }
2337
2338     // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
2339     edge = theBaseSide.begin();
2340     for ( int iE = 0; edge != theBaseSide.end(); ++edge, ++iE )
2341     {
2342       map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNN;
2343       SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN);
2344       if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2345
2346       map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n = sortedBaseNN.begin();
2347       if ( theProxyMesh ) // from sortedBaseNN remove nodes not shared by faces of faceSubMesh
2348       {
2349         const SMDS_MeshNode* n1 = (++sortedBaseNN.begin())->second;
2350         const SMDS_MeshNode* n2 = (++sortedBaseNN.rbegin())->second;
2351         bool allNodesAreProxy = ( n1 != theProxyMesh->GetProxyNode( n1 ) &&
2352                                   n2 != theProxyMesh->GetProxyNode( n2 ));
2353         if ( allNodesAreProxy )
2354           for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2355             u_n->second = theProxyMesh->GetProxyNode( u_n->second );
2356
2357         if ( u_n = sortedBaseNN.begin(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2358         {
2359           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
2360           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
2361         }
2362         if ( !sortedBaseNN.empty() )
2363           if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2364           {
2365             while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
2366             sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
2367           }
2368         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2369       }
2370
2371       double f, l;
2372       BRep_Tool::Range( *edge, f, l );
2373       if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED ) std::swap( f, l );
2374       const double coeff = 1. / ( l - f ) * length[iE] / fullLen;
2375       const double prevPar = theParam2ColumnMap.empty() ? 0 : theParam2ColumnMap.rbegin()->first;
2376       for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2377       {
2378         double par = prevPar + coeff * ( u_n->first - f );
2379         TParam2ColumnMap::iterator u2nn =
2380           theParam2ColumnMap.insert( theParam2ColumnMap.end(), make_pair( par, TNodeColumn()));
2381         u2nn->second.push_back( u_n->second );
2382       }
2383     }
2384     if ( theParam2ColumnMap.size() < 2 )
2385       return false;
2386   }
2387
2388   // nb rows of nodes
2389   int prevNbRows     = theParam2ColumnMap.begin()->second.size(); // current, at least 1 here
2390   int expectedNbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( theParam2ColumnMap.size()-1 ); // to be added
2391
2392   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
2393   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
2394
2395   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1, par_nVec_2;
2396   par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
2397   par_nVec_1 = par_nVec_2++;
2398   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
2399   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
2400   {
2401     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
2402     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
2403     nCol1.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2404     nCol2.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2405
2406     int i1, i2, foundNbRows = 0;
2407     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[ prevNbRows-1 ];
2408     const SMDS_MeshNode *n2 = nCol2[ prevNbRows-1 ];
2409     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
2410     while ( const SMDS_MeshElement* face =
2411             SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
2412     {
2413       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
2414       {
2415         int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2416         if ( nbNodes != 4 )
2417           return false;
2418         if ( foundNbRows + 1 > expectedNbRows )
2419           return false;
2420         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
2421         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
2422         nCol1[ prevNbRows + foundNbRows] = n1;
2423         nCol2[ prevNbRows + foundNbRows] = n2;
2424         ++foundNbRows;
2425       }
2426       avoidSet.insert( face );
2427     }
2428     if ( foundNbRows != expectedNbRows )
2429       return false;
2430     avoidSet.clear();
2431   }
2432   return ( theParam2ColumnMap.size() > 1 &&
2433            theParam2ColumnMap.begin()->second.size() == prevNbRows + expectedNbRows );
2434 }
2435
2436 namespace
2437 {
2438   //================================================================================
2439   /*!
2440    * \brief Return true if a node is at a corner of a 2D structured mesh of FACE
2441    */
2442   //================================================================================
2443
2444   bool isCornerOfStructure( const SMDS_MeshNode*   n,
2445                             const SMESHDS_SubMesh* faceSM,
2446                             SMESH_MesherHelper&    faceAnalyser )
2447   {
2448     int nbFacesInSM = 0;
2449     if ( n ) {
2450       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2451       while ( fIt->more() )
2452         nbFacesInSM += faceSM->Contains( fIt->next() );
2453     }
2454     if ( nbFacesInSM == 1 )
2455       return true;
2456
2457     if ( nbFacesInSM == 2 && n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
2458     {
2459       return faceAnalyser.IsRealSeam( n->getshapeId() );
2460     }
2461     return false;
2462   }
2463 }
2464
2465 //=======================================================================
2466 //function : IsStructured
2467 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is structured
2468 //=======================================================================
2469
2470 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
2471 {
2472   SMESHDS_SubMesh* fSM = faceSM->GetSubMeshDS();
2473   if ( !fSM || fSM->NbElements() == 0 )
2474     return false;
2475
2476   list< TopoDS_Edge > edges;
2477   list< int > nbEdgesInWires;
2478   int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() ),
2479                                               edges, nbEdgesInWires );
2480   if ( nbWires != 1 /*|| nbEdgesInWires.front() != 4*/ ) // allow composite sides
2481     return false;
2482
2483   // algo: find corners of a structure and then analyze nb of faces and
2484   // length of structure sides
2485
2486   SMESHDS_Mesh* meshDS = faceSM->GetFather()->GetMeshDS();
2487   SMESH_MesherHelper faceAnalyser( *faceSM->GetFather() );
2488   faceAnalyser.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2489
2490   // rotate edges to get the first node being at corner
2491   // (in principle it's not necessary but so far none SALOME algo can make
2492   //  such a structured mesh that all corner nodes are not on VERTEXes)
2493   bool isCorner     = false;
2494   int nbRemainEdges = nbEdgesInWires.front();
2495   do {
2496     TopoDS_Vertex V = IthVertex( 0, edges.front() );
2497     isCorner = isCornerOfStructure( SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ),
2498                                     fSM, faceAnalyser);
2499     if ( !isCorner ) {
2500       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
2501       --nbRemainEdges;
2502     }
2503   }
2504   while ( !isCorner && nbRemainEdges > 0 );
2505
2506   if ( !isCorner )
2507     return false;
2508
2509   // get all nodes from EDGEs
2510   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2511   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin();
2512   for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2513   {
2514     map< double, const SMDS_MeshNode* > u2Nodes;
2515     if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( meshDS, *edge,
2516                                             /*skipMedium=*/true, u2Nodes ))
2517       return false;
2518
2519     list< const SMDS_MeshNode* > edgeNodes;
2520     map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2Nodes.begin();
2521     for ( ; u2n != u2Nodes.end(); ++u2n )
2522       edgeNodes.push_back( u2n->second );
2523     if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2524       edgeNodes.reverse();
2525
2526     if ( !nodes.empty() && nodes.back() == edgeNodes.front() )
2527       edgeNodes.pop_front();
2528     nodes.splice( nodes.end(), edgeNodes, edgeNodes.begin(), edgeNodes.end() );
2529   }
2530
2531   // get length of structured sides
2532   vector<int> nbEdgesInSide;
2533   int nbEdges = 0;
2534   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = ++nodes.begin();
2535   for ( ; n != nodes.end(); ++n )
2536   {
2537     ++nbEdges;
2538     if ( isCornerOfStructure( *n, fSM, faceAnalyser )) {
2539       nbEdgesInSide.push_back( nbEdges );
2540       nbEdges = 0;
2541     }
2542   }
2543
2544   // checks
2545   if ( nbEdgesInSide.size() != 4 )
2546     return false;
2547   if ( nbEdgesInSide[0] != nbEdgesInSide[2] )
2548     return false;
2549   if ( nbEdgesInSide[1] != nbEdgesInSide[3] )
2550     return false;
2551   if ( nbEdgesInSide[0] * nbEdgesInSide[1] != fSM->NbElements() )
2552     return false;
2553
2554   return true;
2555 }
2556
2557 //=======================================================================
2558 //function : IsDistorted2D
2559 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is ditorted
2560 //=======================================================================
2561
2562 bool SMESH_MesherHelper::IsDistorted2D( SMESH_subMesh* faceSM,
2563                                         bool           checkUV)
2564 {
2565   if ( !faceSM || faceSM->GetSubShape().ShapeType() != TopAbs_FACE )
2566     return false;
2567
2568   bool haveBadFaces = false;
2569
2570   SMESH_MesherHelper helper( *faceSM->GetFather() );
2571   helper.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2572
2573   const TopoDS_Face&  F = TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() );
2574   SMESHDS_SubMesh* smDS = helper.GetMeshDS()->MeshElements( F );
2575   if ( !smDS || smDS->NbElements() == 0 ) return false;
2576
2577   SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = smDS->GetElements();
2578   double prevArea2D = 0;
2579   vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2580   vector< gp_XY >                uv;
2581   bool* toCheckUV = checkUV ? & checkUV : 0;
2582   while ( faceIt->more() && !haveBadFaces )
2583   {
2584     const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2585
2586     // get nodes
2587     nodes.resize( face->NbCornerNodes() );
2588     SMDS_MeshElement::iterator n = face->begin_nodes();
2589     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++n, ++i )
2590       nodes[ i ] = *n;
2591
2592     // avoid elems on degenarate shapes as UV on them can be wrong
2593     if ( helper.HasDegeneratedEdges() )
2594     {
2595       bool isOnDegen = false;
2596       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !isOnDegen ); ++i )
2597         isOnDegen = helper.IsDegenShape( nodes[ i ]->getshapeId() );
2598       if ( isOnDegen )
2599         continue;
2600     }
2601     // prepare to getting UVs
2602     const SMDS_MeshNode* inFaceNode = 0;
2603     if ( helper.HasSeam() ) {
2604       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !inFaceNode ); ++i )
2605         if ( !helper.IsSeamShape( nodes[ i ]->getshapeId() ))
2606           inFaceNode = nodes[ i ];
2607       if ( !inFaceNode )
2608         continue;
2609     }
2610     // get UVs
2611     uv.resize( nodes.size() );
2612     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2613       uv[ i ] = helper.GetNodeUV( F, nodes[ i ], inFaceNode, toCheckUV );
2614
2615     // compare orientation of triangles
2616     for ( int iT = 0, nbT = nodes.size()-2; iT < nbT; ++iT )
2617     {
2618       gp_XY v1 = uv[ iT+1 ] - uv[ 0 ];
2619       gp_XY v2 = uv[ iT+2 ] - uv[ 0 ];
2620       double area2D = v2 ^ v1;
2621       if (( haveBadFaces = ( area2D * prevArea2D < 0 )))
2622         break;
2623       prevArea2D = area2D;
2624     }
2625   }
2626
2627   return haveBadFaces;
2628 }
2629
2630 //================================================================================
2631 /*!
2632  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
2633  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
2634  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
2635  *                in the correspoding submesh point in different directions
2636  */
2637 //================================================================================
2638
2639 bool SMESH_MesherHelper::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace)
2640 {
2641   if ( theFace.IsNull() )
2642     return false;
2643
2644   // find out orientation of a meshed face
2645   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( theFace );
2646   TopoDS_Shape aMeshedFace = GetMeshDS()->IndexToShape( faceID );
2647   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
2648
2649   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = GetMeshDS()->MeshElements( faceID );
2650   if ( !aSubMeshDSFace )
2651     return isReversed;
2652
2653   // find an element with a good normal
2654   gp_Vec Ne;
2655   bool normalOK = false;
2656   gp_XY uv;
2657   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2658   while ( !normalOK && iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2659   {
2660     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2661     if ( elem && elem->NbCornerNodes() > 2 )
2662     {
2663       SMESH_TNodeXYZ nPnt[3];
2664       SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
2665       int iNodeOnFace = 0, iPosDim = SMDS_TOP_VERTEX;
2666       for ( int iN = 0; nodesIt->more() && iN < 3; ++iN) // loop on nodes
2667       {
2668         nPnt[ iN ] = nodesIt->next();
2669         if ( nPnt[ iN ]._node->GetPosition()->GetTypeOfPosition() > iPosDim )
2670         {
2671           iNodeOnFace = iN;
2672           iPosDim = nPnt[ iN ]._node->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
2673         }
2674       }
2675       // compute normal
2676       gp_Vec v01( nPnt[0], nPnt[1] ), v02( nPnt[0], nPnt[2] );
2677       if ( v01.SquareMagnitude() > RealSmall() &&
2678            v02.SquareMagnitude() > RealSmall() )
2679       {
2680         Ne = v01 ^ v02;
2681         if (( normalOK = ( Ne.SquareMagnitude() > RealSmall() )))
2682           uv = GetNodeUV( theFace, nPnt[iNodeOnFace]._node, 0, &normalOK );
2683       }
2684     }
2685   }
2686   if ( !normalOK )
2687     return isReversed;
2688
2689   // face normal at node position
2690   TopLoc_Location loc;
2691   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
2692   // if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 )
2693   // some surfaces not detected as GeomAbs_C1 are nevertheless correct for meshing
2694   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C0 )
2695     {
2696       if (!surf.IsNull())
2697         MESSAGE("surf->Continuity() < GeomAbs_C1 " << (surf->Continuity() < GeomAbs_C1));
2698       return isReversed;
2699     }
2700   gp_Vec d1u, d1v; gp_Pnt p;
2701   surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
2702   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
2703
2704   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2705     Nf.Reverse();
2706
2707   return Ne * Nf < 0.;
2708 }
2709
2710 //=======================================================================
2711 //function : Count
2712 //purpose  : Count nb of sub-shapes
2713 //=======================================================================
2714
2715 int SMESH_MesherHelper::Count(const TopoDS_Shape&    shape,
2716                               const TopAbs_ShapeEnum type,
2717                               const bool             ignoreSame)
2718 {
2719   if ( ignoreSame ) {
2720     TopTools_IndexedMapOfShape map;
2721     TopExp::MapShapes( shape, type, map );
2722     return map.Extent();
2723   }
2724   else {
2725     int nb = 0;
2726     for ( TopExp_Explorer exp( shape, type ); exp.More(); exp.Next() )
2727       ++nb;
2728     return nb;
2729   }
2730 }
2731
2732 //=======================================================================
2733 //function : NbAncestors
2734 //purpose  : Return number of unique ancestors of the shape
2735 //=======================================================================
2736
2737 int SMESH_MesherHelper::NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2738                                     const SMESH_Mesh&   mesh,
2739                                     TopAbs_ShapeEnum    ancestorType/*=TopAbs_SHAPE*/)
2740 {
2741   TopTools_MapOfShape ancestors;
2742   TopTools_ListIteratorOfListOfShape ansIt( mesh.GetAncestors(shape) );
2743   for ( ; ansIt.More(); ansIt.Next() ) {
2744     if ( ancestorType == TopAbs_SHAPE || ansIt.Value().ShapeType() == ancestorType )
2745       ancestors.Add( ansIt.Value() );
2746   }
2747   return ancestors.Extent();
2748 }
2749
2750 //=======================================================================
2751 //function : GetSubShapeOri
2752 //purpose  : Return orientation of sub-shape in the main shape
2753 //=======================================================================
2754
2755 TopAbs_Orientation SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
2756                                                       const TopoDS_Shape& subShape)
2757 {
2758   TopAbs_Orientation ori = TopAbs_Orientation(-1);
2759   if ( !shape.IsNull() && !subShape.IsNull() )
2760   {
2761     TopExp_Explorer e( shape, subShape.ShapeType() );
2762     if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) // TopAbs_INTERNAL or TopAbs_EXTERNAL
2763       e.Init( shape.Oriented(TopAbs_FORWARD), subShape.ShapeType() );
2764     for ( ; e.More(); e.Next())
2765       if ( subShape.IsSame( e.Current() ))
2766         break;
2767     if ( e.More() )
2768       ori = e.Current().Orientation();
2769   }
2770   return ori;
2771 }
2772
2773 //=======================================================================
2774 //function : IsSubShape
2775 //purpose  : 
2776 //=======================================================================
2777
2778 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape,
2779                                      const TopoDS_Shape& mainShape )
2780 {
2781   if ( !shape.IsNull() && !mainShape.IsNull() )
2782   {
2783     for ( TopExp_Explorer exp( mainShape, shape.ShapeType());
2784           exp.More();
2785           exp.Next() )
2786       if ( shape.IsSame( exp.Current() ))
2787         return true;
2788   }
2789   SCRUTE((shape.IsNull()));
2790   SCRUTE((mainShape.IsNull()));
2791   return false;
2792 }
2793
2794 //=======================================================================
2795 //function : IsSubShape
2796 //purpose  : 
2797 //=======================================================================
2798
2799 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh )
2800 {
2801   if ( shape.IsNull() || !aMesh )
2802     return false;
2803   return
2804     aMesh->GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape ) ||
2805     // PAL16202
2806     (shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape ));
2807 }
2808
2809 //=======================================================================
2810 //function : IsBlock
2811 //purpose  : 
2812 //=======================================================================
2813
2814 bool SMESH_MesherHelper::IsBlock( const TopoDS_Shape& shape )
2815 {
2816   if ( shape.IsNull() )
2817     return false;
2818
2819   TopoDS_Shell shell;
2820   TopExp_Explorer exp( shape, TopAbs_SHELL );
2821   if ( !exp.More() ) return false;
2822   shell = TopoDS::Shell( exp.Current() );
2823   if ( exp.Next(), exp.More() ) return false;
2824
2825   TopoDS_Vertex v;
2826   TopTools_IndexedMapOfOrientedShape map;
2827   return SMESH_Block::FindBlockShapes( shell, v, v, map );
2828 }
2829
2830
2831 //================================================================================
2832 /*!
2833  * \brief Return maximal tolerance of shape
2834  */
2835 //================================================================================
2836
2837 double SMESH_MesherHelper::MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape )
2838 {
2839   double tol = Precision::Confusion();
2840   TopExp_Explorer exp;
2841   for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
2842     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Face( exp.Current())));
2843   for ( exp.Init( shape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
2844     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Edge( exp.Current())));
2845   for ( exp.Init( shape, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
2846     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Vertex( exp.Current())));
2847
2848   return tol;
2849 }
2850
2851 //================================================================================
2852 /*!
2853  * \brief Return an angle between two EDGEs sharing a common VERTEX with reference
2854  *        of the FACE normal
2855  *  \return double - the angle (between -Pi and Pi), negative if the angle is concave,
2856  *                   1e100 in case of failure
2857  *  \waring Care about order of the EDGEs and their orientation to be as they are
2858  *          within the FACE! Don't pass degenerated EDGEs neither!
2859  */
2860 //================================================================================
2861
2862 double SMESH_MesherHelper::GetAngle( const TopoDS_Edge &   theE1,
2863                                      const TopoDS_Edge &   theE2,
2864                                      const TopoDS_Face &   theFace,
2865                                      const TopoDS_Vertex & theCommonV,
2866                                      gp_Vec*               theFaceNormal)
2867 {
2868   double angle = 1e100;
2869   try
2870   {
2871     double f,l;
2872     Handle(Geom_Curve)     c1 = BRep_Tool::Curve( theE1, f,l );
2873     Handle(Geom_Curve)     c2 = BRep_Tool::Curve( theE2, f,l );
2874     Handle(Geom2d_Curve) c2d1 = BRep_Tool::CurveOnSurface( theE1, theFace, f,l );
2875     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace );
2876     double                 p1 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE1 );
2877     double                 p2 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE2 );
2878     if ( c1.IsNull() || c2.IsNull() )
2879       return angle;
2880     gp_XY uv = c2d1->Value( p1 ).XY();
2881     gp_Vec du, dv; gp_Pnt p;
2882     surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
2883     gp_Vec vec1, vec2, vecRef = du ^ dv;
2884     int  nbLoops = 0;
2885     double p1tmp = p1;
2886     while ( vecRef.SquareMagnitude() < 1e-25 )
2887     {
2888       double dp = ( l - f ) / 1000.;
2889       p1tmp += dp * (( Abs( p1 - f ) > Abs( p1 - l )) ? -1. : +1.);
2890       uv = c2d1->Value( p1tmp ).XY();
2891       surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
2892       vecRef = du ^ dv;
2893       if ( ++nbLoops > 10 )
2894       {
2895 #ifdef _DEBUG_
2896         cout << "SMESH_MesherHelper::GetAngle(): Captured in a sigularity" << endl;
2897 #endif
2898         return angle;
2899       }
2900     }
2901     if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2902       vecRef.Reverse();
2903     if ( theFaceNormal ) *theFaceNormal = vecRef;
2904
2905     c1->D1( p1, p, vec1 );
2906     c2->D1( p2, p, vec2 );
2907     // TopoDS_Face F = theFace;
2908     // if ( F.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
2909     //   F.Orientation( TopAbs_FORWARD );
2910     if ( theE1.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE1 )*/ == TopAbs_REVERSED )
2911       vec1.Reverse();
2912     if ( theE2.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE2 )*/ == TopAbs_REVERSED )
2913       vec2.Reverse();
2914     angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
2915
2916     if ( Abs ( angle ) >= 0.99 * M_PI )
2917     {
2918       BRep_Tool::Range( theE1, f, l );
2919       p1 += 1e-7 * ( p1-f < l-p1 ? +1. : -1. );
2920       c1->D1( p1, p, vec1 );
2921       if ( theE1.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2922         vec1.Reverse();
2923       BRep_Tool::Range( theE2, f, l );
2924       p2 += 1e-7 * ( p2-f < l-p2 ? +1. : -1. );
2925       c2->D1( p2, p, vec2 );
2926       if ( theE2.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2927         vec2.Reverse();
2928       angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
2929     }
2930   }
2931   catch (...)
2932   {
2933   }
2934   return angle;
2935 }
2936
2937 //================================================================================
2938 /*!
2939  * \brief Check if the first and last vertices of an edge are the same
2940  * \param anEdge - the edge to check
2941  * \retval bool - true if same
2942  */
2943 //================================================================================
2944
2945 bool SMESH_MesherHelper::IsClosedEdge( const TopoDS_Edge& anEdge )
2946 {
2947   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
2948     return IsClosedEdge( TopoDS::Edge( anEdge.Oriented( TopAbs_FORWARD )));
2949   return TopExp::FirstVertex( anEdge ).IsSame( TopExp::LastVertex( anEdge ));
2950 }
2951
2952 //================================================================================
2953 /*!
2954  * \brief Wrapper over TopExp::FirstVertex() and TopExp::LastVertex() fixing them
2955  *  in the case of INTERNAL edge
2956  */
2957 //================================================================================
2958
2959 TopoDS_Vertex SMESH_MesherHelper::IthVertex( const bool  is2nd,
2960                                              TopoDS_Edge anEdge,
2961                                              const bool  CumOri )
2962 {
2963   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
2964     anEdge.Orientation( TopAbs_FORWARD );
2965
2966   const TopAbs_Orientation tgtOri = is2nd ? TopAbs_REVERSED : TopAbs_FORWARD;
2967   TopoDS_Iterator vIt( anEdge, CumOri );
2968   while ( vIt.More() && vIt.Value().Orientation() != tgtOri )
2969     vIt.Next();
2970
2971   return ( vIt.More() ? TopoDS::Vertex(vIt.Value()) : TopoDS_Vertex() );
2972 }
2973
2974 //================================================================================
2975 /*!
2976  * \brief Return type of shape contained in a group 
2977  *  \param group - a shape of type TopAbs_COMPOUND
2978  *  \param avoidCompound - not to return TopAbs_COMPOUND
2979  */
2980 //================================================================================
2981
2982 TopAbs_ShapeEnum SMESH_MesherHelper::GetGroupType(const TopoDS_Shape& group,
2983                                                   const bool          avoidCompound)
2984 {
2985   if ( !group.IsNull() )
2986   {
2987     if ( group.ShapeType() != TopAbs_COMPOUND )
2988       return group.ShapeType();
2989
2990     // iterate on a compound
2991     TopoDS_Iterator it( group );
2992     if ( it.More() )
2993       return avoidCompound ? GetGroupType( it.Value() ) : it.Value().ShapeType();
2994   }
2995   return TopAbs_SHAPE;
2996 }
2997
2998 //=======================================================================
2999 //function : IsQuadraticMesh
3000 //purpose  : Check mesh without geometry for: if all elements on this shape are quadratic,
3001 //           quadratic elements will be created.
3002 //           Used then generated 3D mesh without geometry.
3003 //=======================================================================
3004
3005 SMESH_MesherHelper:: MType SMESH_MesherHelper::IsQuadraticMesh()
3006 {
3007   int NbAllEdgsAndFaces=0;
3008   int NbQuadFacesAndEdgs=0;
3009   int NbFacesAndEdges=0;
3010   //All faces and edges
3011   NbAllEdgsAndFaces = myMesh->NbEdges() + myMesh->NbFaces();
3012   if ( NbAllEdgsAndFaces == 0 )
3013     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
3014   
3015   //Quadratic faces and edges
3016   NbQuadFacesAndEdgs = myMesh->NbEdges(ORDER_QUADRATIC) + myMesh->NbFaces(ORDER_QUADRATIC);
3017
3018   //Linear faces and edges
3019   NbFacesAndEdges = myMesh->NbEdges(ORDER_LINEAR) + myMesh->NbFaces(ORDER_LINEAR);
3020   
3021   if (NbAllEdgsAndFaces == NbQuadFacesAndEdgs) {
3022     //Quadratic mesh
3023     return SMESH_MesherHelper::QUADRATIC;
3024   }