src/SMESH/SMESH_MesherHelper.cxx

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   2 //
   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
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   7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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  15 //
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  17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22
  23 // File:      SMESH_MesherHelper.cxx
  24 // Created:   15.02.06 15:22:41
  25 // Author:    Sergey KUUL
  26 //
  27 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  28
  29 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
  30 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
  31 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
  32 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
  33 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  34 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
  35 #include "SMESH_Block.hxx"
  36 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
  37 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  38 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  39 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
  40 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  41
  42 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  43 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  44 #include <BRepTools.hxx>
  45 #include <BRep_Tool.hxx>
  46 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  47 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  48 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  49 #include <Geom_Curve.hxx>
  50 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  51 #include <Geom_Surface.hxx>
  52 #include <ShapeAnalysis.hxx>
  53 #include <TopExp.hxx>
  54 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  55 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  56 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
  57 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  58 #include <TopoDS.hxx>
  59 #include <gp_Ax3.hxx>
  60 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  61 #include <gp_Trsf.hxx>
  62
  63 #include <Standard_Failure.hxx>
  64 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  65
  66 #include <utilities.h>
  67
  68 #include <limits>
  69
  70 using namespace std;
  71
  72 #define RETURN_BAD_RESULT(msg) { MESSAGE(msg); return false; }
  73
  74 namespace {
  75
  76   inline SMESH_TNodeXYZ XYZ(const SMDS_MeshNode* n) { return SMESH_TNodeXYZ(n); }
  77
  78   enum { U_periodic = 1, V_periodic = 2 };
  79 }
  80
  81 //================================================================================
  82 /*!
  83  * \brief Constructor
  84  */
  85 //================================================================================
  86
  87 SMESH_MesherHelper::SMESH_MesherHelper(SMESH_Mesh& theMesh)
  88   : myParIndex(0),
  89     myMesh(&theMesh),
  90     myShapeID(0),
  91     myCreateQuadratic(false),
  92     myCreateBiQuadratic(false),
  93     myFixNodeParameters(false)
  94 {
  95   myPar1[0] = myPar2[0] = myPar1[1] = myPar2[1] = 0;
  96   mySetElemOnShape = ( ! myMesh->HasShapeToMesh() );
  97 }
  98
  99 //=======================================================================
 100 //function : ~SMESH_MesherHelper
 101 //purpose  :
 102 //=======================================================================
 103
 104 SMESH_MesherHelper::~SMESH_MesherHelper()
 105 {
 106   {
 107     TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = myFace2Projector.begin();
 108     for ( ; i_proj != myFace2Projector.end(); ++i_proj )
 109       delete i_proj->second;
 110   }
 111   {
 112     TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj = myEdge2Projector.begin();
 113     for ( ; i_proj != myEdge2Projector.end(); ++i_proj )
 114       delete i_proj->second;
 115   }
 116 }
 117
 118 //================================================================================
 119 /*!
 120  * \brief Return SMESH_Gen
 121  */
 122 //================================================================================
 123
 124 SMESH_Gen* SMESH_MesherHelper::GetGen() const
 125 {
 126   return GetMesh()->GetGen();
 127 }
 128
 129 //================================================================================
 130 /*!
 131  * \brief Return mesh DS
 132  */
 133 //================================================================================
 134
 135 SMESHDS_Mesh* SMESH_MesherHelper::GetMeshDS() const
 136 {
 137   return GetMesh()->GetMeshDS();
 138 }
 139
 140 //=======================================================================
 141 //function : IsQuadraticSubMesh
 142 //purpose  : Check sub-meshes of a given shape: if all elements on sub-shapes
 143 //           are quadratic, quadratic elements will be created.
 144 //           Fill myTLinkNodeMap
 145 //=======================================================================
 146
 147 bool SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh(const TopoDS_Shape& aSh)
 148 {
 149   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 150   // we can create quadratic elements only if all elements
 151   // created on sub-shapes of given shape are quadratic
 152   myCreateQuadratic = true;
 153   mySeamShapeIds.clear();
 154   myDegenShapeIds.clear();
 155   TopAbs_ShapeEnum subType( aSh.ShapeType()==TopAbs_FACE ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE );
 156   if ( aSh.ShapeType()==TopAbs_COMPOUND )
 157   {
 158     TopoDS_Iterator subIt( aSh );
 159     if ( subIt.More() )
 160       subType = ( subIt.Value().ShapeType()==TopAbs_FACE ) ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE;
 161   }
 162   SMDSAbs_ElementType elemType( subType==TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
 163
 164   if ( !myMesh->HasShapeToMesh() )
 165   {
 166     if (( myCreateQuadratic = myMesh->NbFaces( ORDER_QUADRATIC )))
 167     {
 168       SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator();
 169       while ( fIt->more() )
 170         AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( fIt->next() ));
 171     }
 172   }
 173   else
 174   {
 175     TopExp_Explorer exp( aSh, subType );
 176     TopTools_MapOfShape checkedSubShapes;
 177     for (; exp.More() && myCreateQuadratic; exp.Next()) {
 178       if ( !checkedSubShapes.Add( exp.Current() ))
 179         continue; // needed if aSh is compound of solids
 180       if ( SMESHDS_SubMesh * subMesh = meshDS->MeshElements( exp.Current() )) {
 181         if ( SMDS_ElemIteratorPtr it = subMesh->GetElements() ) {
 182           while(it->more()) {
 183             const SMDS_MeshElement* e = it->next();
 184             if ( e->GetType() != elemType || !e->IsQuadratic() ) {
 185               myCreateQuadratic = false;
 186               break;
 187             }
 188             else {
 189               // fill TLinkNodeMap
 190               switch ( e->NbCornerNodes() ) {
 191               case 2:
 192                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(2)); break;
 193               case 3:
 194                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(3));
 195                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(4));
 196                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(0),e->GetNode(5)); break;
 197               case 4:
 198                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(4));
 199                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(5));
 200                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(3),e->GetNode(6));
 201                 AddTLinkNode(e->GetNode(3),e->GetNode(0),e->GetNode(7));
 202                 break;
 203               default:
 204                 myCreateQuadratic = false;
 205                 break;
 206               }
 207             }
 208           }
 209         }
 210       }
 211     }
 212   }
 213
 214   // if ( nbOldLinks == myTLinkNodeMap.size() ) -- 0023068
 215   if ( myTLinkNodeMap.empty() )
 216     myCreateQuadratic = false;
 217
 218   if ( !myCreateQuadratic )
 219     myTLinkNodeMap.clear();
 220
 221   SetSubShape( aSh );
 222
 223   return myCreateQuadratic;
 224 }
 225
 226 //=======================================================================
 227 //function : SetSubShape
 228 //purpose  : Set geometry to make elements on
 229 //=======================================================================
 230
 231 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const int aShID)
 232 {
 233   if ( aShID == myShapeID )
 234     return;
 235   if ( aShID > 0 )
 236     SetSubShape( GetMeshDS()->IndexToShape( aShID ));
 237   else
 238     SetSubShape( TopoDS_Shape() );
 239 }
 240
 241 //=======================================================================
 242 //function : SetSubShape
 243 //purpose  : Set geometry to create elements on
 244 //=======================================================================
 245
 246 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
 247 {
 248   if ( myShape.IsSame( aSh ))
 249     return;
 250
 251   myShape = aSh;
 252   mySeamShapeIds.clear();
 253   myDegenShapeIds.clear();
 254
 255   if ( myShape.IsNull() ) {
 256     myShapeID  = 0;
 257     return;
 258   }
 259   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 260   myShapeID = meshDS->ShapeToIndex(aSh);
 261   myParIndex = 0;
 262
 263   // treatment of periodic faces
 264   for ( TopExp_Explorer eF( aSh, TopAbs_FACE ); eF.More(); eF.Next() )
 265   {
 266     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( eF.Current() );
 267     BRepAdaptor_Surface surf( face, false );
 268     if ( surf.IsUPeriodic() || surf.IsUClosed() ) {
 269       myParIndex |= U_periodic;
 270       myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
 271       myPar2[0] = surf.LastUParameter();
 272     }
 273     if ( surf.IsVPeriodic() || surf.IsVClosed() ) {
 274       myParIndex |= V_periodic;
 275       myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
 276       myPar2[1] = surf.LastVParameter();
 277     }
 278
 279     gp_Pnt2d uv1, uv2;
 280     for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
 281     {
 282       // look for a "seam" edge, a real seam or an edge on period boundary
 283       TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
 284       const int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
 285       if ( myParIndex )
 286       {
 287         BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 288         const double du = Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) );
 289         const double dv = Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) );
 290
 291         bool isSeam = BRep_Tool::IsClosed( edge, face );
 292         if ( isSeam ) // real seam - having two pcurves on face
 293         {
 294           // pcurve can lie not on pediod boundary (22582, mesh_Quadratic_01/C9)
 295           if ( du < dv )
 296           {
 297             double u1 = uv1.Coord(1);
 298             edge.Reverse();
 299             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 300             double u2 = uv1.Coord(1);
 301             myPar1[0] = Min( u1, u2 );
 302             myPar2[0] = Max( u1, u2 );
 303             myParIndex |= U_periodic;
 304           }
 305           else
 306           {
 307             double v1 = uv1.Coord(2);
 308             edge.Reverse();
 309             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 310             double v2 = uv1.Coord(2);
 311             myPar1[1] = Min( v1, v2 );
 312             myPar2[1] = Max( v1, v2 );
 313             myParIndex |= V_periodic;
 314           }
 315         }
 316         else //if ( !isSeam )
 317         {
 318           // one pcurve but on period boundary (22772, mesh_Quadratic_01/D1)
 319           if      (( myParIndex & U_periodic ) && du < Precision::PConfusion() )
 320           {
 321             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - myPar1[0] ) < Precision::PConfusion() ||
 322                        Abs( uv1.Coord(1) - myPar2[0] ) < Precision::PConfusion() );
 323           }
 324           else if (( myParIndex & V_periodic ) && dv < Precision::PConfusion() )
 325           {
 326             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - myPar1[1] ) < Precision::PConfusion() ||
 327                        Abs( uv1.Coord(2) - myPar2[1] ) < Precision::PConfusion() );
 328           }
 329           if ( isSeam ) // vertices are on period boundary, check a middle point (23032)
 330           {
 331             double f,l, r = 0.2345;
 332             Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
 333             if ( C2d.IsNull() )
 334             {
 335               isSeam = false;
 336             }
 337             else
 338             {
 339               uv2 = C2d->Value( f * r + l * ( 1.-r ));
 340               if ( du < Precision::PConfusion() )
 341                 isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) ) < Precision::PConfusion() );
 342               else
 343                 isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) ) < Precision::PConfusion() );
 344             }
 345           }
 346         }
 347         if ( isSeam )
 348         {
 349           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice ('real seam')
 350           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
 351           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() ) {
 352             int vertexID = meshDS->ShapeToIndex( v.Current() );
 353             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
 354           }
 355         }
 356       }
 357       // look for a degenerated edge
 358       if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge )) {
 359         myDegenShapeIds.insert( edgeID );
 360         for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
 361           myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
 362       }
 363       if ( !BRep_Tool::SameParameter( edge ) ||
 364            !BRep_Tool::SameRange( edge ))
 365       {
 366         setPosOnShapeValidity( edgeID, false );
 367       }
 368     }
 369   }
 370 }
 371
 372 //=======================================================================
 373 /*!
 374  * \brief Copy shape information from another helper. Used to improve performance
 375  *        since SetSubShape() can be time consuming if there are many edges
 376  */
 377 //=======================================================================
 378
 379 void SMESH_MesherHelper::CopySubShapeInfo(const SMESH_MesherHelper& other)
 380 {
 381   this->myShape         = other.myShape;
 382   this->myShapeID       = other.myShapeID;
 383   this->myDegenShapeIds = other.myDegenShapeIds;
 384   this->mySeamShapeIds  = other.mySeamShapeIds;
 385   this->myPar1[0]       = other.myPar1[0];
 386   this->myPar1[1]       = other.myPar1[1];
 387   this->myPar2[0]       = other.myPar2[0];
 388   this->myPar2[1]       = other.myPar2[1];
 389   this->myParIndex      = other.myParIndex;
 390   this->myFace2Surface  = other.myFace2Surface;
 391 }
 392
 393 //=======================================================================
 394 //function : ShapeToIndex
 395 //purpose  : Convert a shape to its index in the SMESHDS_Mesh
 396 //=======================================================================
 397
 398 int SMESH_MesherHelper::ShapeToIndex( const TopoDS_Shape& S ) const
 399 {
 400   return GetMeshDS()->ShapeToIndex( S );
 401 }
 402
 403 //=======================================================================
 404 //function : GetNodeUVneedInFaceNode
 405 //purpose  : Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
 406 //           Return true if the face is periodic.
 407 //           If F is Null, answer about sub-shape set through IsQuadraticSubMesh() or
 408 //           * SetSubShape()
 409 //=======================================================================
 410
 411 bool SMESH_MesherHelper::GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F) const
 412 {
 413   if ( F.IsNull() ) return !mySeamShapeIds.empty();
 414
 415   if ( !F.IsNull() && !myShape.IsNull() && myShape.IsSame( F ))
 416     return !mySeamShapeIds.empty();
 417
 418   TopLoc_Location loc;
 419   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 420   if ( !aSurface.IsNull() )
 421     return ( aSurface->IsUPeriodic() || aSurface->IsVPeriodic() );
 422
 423   return false;
 424 }
 425
 426 //=======================================================================
 427 //function : IsMedium
 428 //purpose  :
 429 //=======================================================================
 430
 431 bool SMESH_MesherHelper::IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
 432                                   const SMDSAbs_ElementType typeToCheck)
 433 {
 434   return SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, typeToCheck );
 435 }
 436
 437 //=======================================================================
 438 //function : GetSubShapeByNode
 439 //purpose  : Return support shape of a node
 440 //=======================================================================
 441
 442 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
 443                                                    const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
 444 {
 445   int shapeID = node ? node->getshapeId() : 0;
 446   if ( 0 < shapeID && shapeID <= meshDS->MaxShapeIndex() )
 447     return meshDS->IndexToShape( shapeID );
 448   else
 449     return TopoDS_Shape();
 450 }
 451
 452
 453 //=======================================================================
 454 //function : AddTLinkNode
 455 //purpose  : add a link in my data structure
 456 //=======================================================================
 457
 458 void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
 459                                       const SMDS_MeshNode* n2,
 460                                       const SMDS_MeshNode* n12)
 461 {
 462   // add new record to map
 463   SMESH_TLink link( n1, n2 );
 464   myTLinkNodeMap.insert( make_pair(link,n12));
 465 }
 466
 467 //================================================================================
 468 /*!
 469  * \brief Add quadratic links of edge to own data structure
 470  */
 471 //================================================================================
 472
 473 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
 474 {
 475   if ( edge && edge->IsQuadratic() )
 476     AddTLinkNode(edge->GetNode(0), edge->GetNode(1), edge->GetNode(2));
 477   else
 478     return false;
 479   return true;
 480 }
 481
 482 //================================================================================
 483 /*!
 484  * \brief Add quadratic links of face to own data structure
 485  */
 486 //================================================================================
 487
 488 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
 489 {
 490   bool isQuad = true;
 491   if ( !f->IsPoly() )
 492     switch ( f->NbNodes() ) {
 493     case 7:
 494       // myMapWithCentralNode.insert
 495       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2) ),
 496       //                f->GetNode(6)));
 497       // break; -- add medium nodes as well
 498     case 6:
 499       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(3));
 500       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(4));
 501       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(0),f->GetNode(5)); break;
 502
 503     case 9:
 504       // myMapWithCentralNode.insert
 505       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(3) ),
 506       //                f->GetNode(8)));
 507       // break; -- add medium nodes as well
 508     case 8:
 509       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(4));
 510       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(5));
 511       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(3),f->GetNode(6));
 512       AddTLinkNode(f->GetNode(3),f->GetNode(0),f->GetNode(7)); break;
 513     default:;
 514       isQuad = false;
 515     }
 516   return isQuad;
 517 }
 518
 519 //================================================================================
 520 /*!
 521  * \brief Add quadratic links of volume to own data structure
 522  */
 523 //================================================================================
 524
 525 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
 526 {
 527   if ( volume->IsQuadratic() )
 528   {
 529     SMDS_VolumeTool vTool( volume );
 530     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetNodes();
 531     set<int> addedLinks;
 532     for ( int iF = 1; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
 533     {
 534       const int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
 535       const int* iNodes = vTool.GetFaceNodesIndices( iF );
 536       for ( int i = 0; i < nbN; )
 537       {
 538         int iN1  = iNodes[i++];
 539         int iN12 = iNodes[i++];
 540         int iN2  = iNodes[i];
 541         if ( iN1 > iN2 ) std::swap( iN1, iN2 );
 542         int linkID = iN1 * vTool.NbNodes() + iN2;
 543         pair< set<int>::iterator, bool > it_isNew = addedLinks.insert( linkID );
 544         if ( it_isNew.second )
 545           AddTLinkNode( nodes[iN1], nodes[iN2], nodes[iN12] );
 546         else
 547           addedLinks.erase( it_isNew.first ); // each link encounters only twice
 548       }
 549       if ( vTool.NbNodes() == 27 )
 550       {
 551         const SMDS_MeshNode* nFCenter = nodes[ vTool.GetCenterNodeIndex( iF )];
 552         if ( nFCenter->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
 553           myMapWithCentralNode.insert
 554             ( make_pair( TBiQuad( nodes[ iNodes[0]], nodes[ iNodes[1]],
 555                                   nodes[ iNodes[2]], nodes[ iNodes[3]] ),
 556                          nFCenter ));
 557       }
 558     }
 559     return true;
 560   }
 561   return false;
 562 }
 563
 564 //================================================================================
 565 /*!
 566  * \brief Return true if position of nodes on the shape hasn't yet been checked or
 567  * the positions proved to be invalid
 568  */
 569 //================================================================================
 570
 571 bool SMESH_MesherHelper::toCheckPosOnShape(int shapeID ) const
 572 {
 573   map< int,bool >::const_iterator id_ok = myNodePosShapesValidity.find( shapeID );
 574   return ( id_ok == myNodePosShapesValidity.end() || !id_ok->second );
 575 }
 576
 577 //================================================================================
 578 /*!
 579  * \brief Set validity of positions of nodes on the shape.
 580  * Once set, validity is not changed
 581  */
 582 //================================================================================
 583
 584 void SMESH_MesherHelper::setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const
 585 {
 586   std::map< int,bool >::iterator sh_ok =
 587     ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok)).first;
 588   if ( !ok )
 589     sh_ok->second = ok;
 590 }
 591
 592 //=======================================================================
 593 //function : ToFixNodeParameters
 594 //purpose  : Enables fixing node parameters on EDGEs and FACEs in
 595 //           GetNodeU(...,check=true), GetNodeUV(...,check=true), CheckNodeUV() and
 596 //           CheckNodeU() in case if a node lies on a shape set via SetSubShape().
 597 //           Default is False
 598 //=======================================================================
 599
 600 void SMESH_MesherHelper::ToFixNodeParameters(bool toFix)
 601 {
 602   myFixNodeParameters = toFix;
 603 }
 604
 605
 606 //=======================================================================
 607 //function : getUVOnSeam
 608 //purpose  : Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
 609 //=======================================================================
 610
 611 gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::getUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const
 612 {
 613   gp_Pnt2d result = uv1;
 614   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
 615   {
 616     if ( myParIndex & i )
 617     {
 618       double p1 = uv1.Coord( i );
 619       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
 620       if ( myParIndex == i ||
 621            dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. ||
 622            dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. )
 623       {
 624         double p2 = uv2.Coord( i );
 625         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
 626         if ( Abs( p2 - p1 ) > Abs( p2 - p1Alt ))
 627           result.SetCoord( i, p1Alt );
 628       }
 629     }
 630   }
 631   return result;
 632 }
 633
 634 //=======================================================================
 635 //function : GetNodeUV
 636 //purpose  : Return node UV on face
 637 //=======================================================================
 638
 639 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 640                                     const SMDS_MeshNode* n,
 641                                     const SMDS_MeshNode* n2,
 642                                     bool*                check) const
 643 {
 644   gp_Pnt2d uv( Precision::Infinite(), Precision::Infinite() );
 645
 646   SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
 647   bool uvOK = false;
 648   if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
 649   {
 650     // node has position on face
 651     SMDS_FacePositionPtr fpos = pos;
 652     uv.SetCoord( fpos->GetUParameter(), fpos->GetVParameter() );
 653     if ( check )
 654       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F )); // 2. from 22830
 655   }
 656   else if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_EDGE )
 657   {
 658     // node has position on EDGE => it is needed to find
 659     // corresponding EDGE from FACE, get pcurve for this
 660     // EDGE and retrieve value from this pcurve
 661     SMDS_EdgePositionPtr epos = pos;
 662     const int              edgeID = n->getshapeId();
 663     const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge( GetMeshDS()->IndexToShape( edgeID ));
 664     double f, l, u = epos->GetUParameter();
 665     Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( E, F, f, l );
 666     bool validU = ( !C2d.IsNull() && ( f < u ) && ( u < l ));
 667     if ( validU ) uv = C2d->Value( u );
 668     else          uv.SetCoord( Precision::Infinite(),0.);
 669     if ( check || !validU )
 670       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F ),/*force=*/ !validU );
 671
 672     // for a node on a seam EDGE select one of UVs on 2 pcurves
 673     if ( n2 && IsSeamShape( edgeID ))
 674     {
 675       uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0, check ));
 676     }
 677     else
 678     { // adjust uv to period
 679       TopLoc_Location loc;
 680       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
 681       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
 682       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
 683       gp_Pnt2d newUV = uv;
 684       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
 685         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 686         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 687         if ( isUPeriodic ) newUV.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
 688         if ( isVPeriodic ) newUV.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
 689
 690         if ( n2 )
 691         {
 692           gp_Pnt2d uv2 = GetNodeUV( F, n2, 0, check );
 693           if ( isUPeriodic && Abs( uv.X()-uv2.X() ) < Abs( newUV.X()-uv2.X() ))
 694             newUV.SetX( uv.X() );
 695           if ( isVPeriodic && Abs( uv.Y()-uv2.Y() ) < Abs( newUV.Y()-uv2.Y() ))
 696             newUV.SetY( uv.Y() );
 697         }
 698       }
 699       uv = newUV;
 700     }
 701   }
 702   else if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
 703   {
 704     if ( int vertexID = n->getshapeId() ) {
 705       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(GetMeshDS()->IndexToShape(vertexID));
 706       try {
 707         uv = BRep_Tool::Parameters( V, F );
 708         uvOK = true;
 709       }
 710       catch (Standard_Failure& exc) {
 711       }
 712       if ( !uvOK )
 713       {
 714         if ( !IsSubShape( V, F ))
 715         {
 716           MESSAGE("GetNodeUV() Vertex "<< vertexID <<" not in face "<< GetMeshDS()->ShapeToIndex(F));
 717           // get UV of a vertex closest to the node
 718           double dist = 1e100;
 719           gp_Pnt pn = XYZ( n );
 720           for ( TopExp_Explorer vert( F,TopAbs_VERTEX ); !uvOK && vert.More(); vert.Next() ) {
 721             TopoDS_Vertex curV = TopoDS::Vertex( vert.Current() );
 722             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( curV );
 723             double curDist = p.SquareDistance( pn );
 724             if ( curDist < dist ) {
 725               dist = curDist;
 726               uv = BRep_Tool::Parameters( curV, F );
 727               uvOK = ( dist < DBL_MIN );
 728             }
 729           }
 730         }
 731         else
 732         {
 733           uvOK = false;
 734           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( myMesh->GetAncestors( V ));
 735           for ( ; it.More(); it.Next() ) {
 736             if ( it.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
 737               const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( it.Value() );
 738               double f,l;
 739               Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, F, f, l);
 740               if ( !C2d.IsNull() ) {
 741                 double u = ( V == IthVertex( 0, edge )) ?  f : l;
 742                 uv = C2d->Value( u );
 743                 uvOK = true;
 744                 break;
 745               }
 746             }
 747           }
 748           if ( !uvOK && V.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
 749           {
 750             Handle(ShapeAnalysis_Surface) projector = GetSurface( F );
 751             if ( n2 ) uv = GetNodeUV( F, n2 );
 752             if ( Precision::IsInfinite( uv.X() ))
 753               uv = projector->NextValueOfUV( uv, BRep_Tool::Pnt( V ), BRep_Tool::Tolerance( F ));
 754             else
 755               uv = projector->ValueOfUV( BRep_Tool::Pnt( V ), BRep_Tool::Tolerance( F ));
 756             uvOK = ( projector->Gap() < getFaceMaxTol( F ));
 757           }
 758         }
 759       }
 760       if ( n2 && IsSeamShape( vertexID ))
 761       {
 762         bool isSeam = ( myShape.IsSame( F ));
 763         if ( !isSeam ) {
 764           SMESH_MesherHelper h( *myMesh );
 765           h.SetSubShape( F );
 766           isSeam = IsSeamShape( vertexID );
 767         }
 768
 769         if ( isSeam )
 770           uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0 ));
 771       }
 772     }
 773   }
 774   else
 775   {
 776     uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F ));
 777   }
 778
 779   if ( check && !uvOK )
 780     *check = uvOK;
 781
 782   return uv.XY();
 783 }
 784
 785 //=======================================================================
 786 //function : CheckNodeUV
 787 //purpose  : Check and fix node UV on a face
 788 //=======================================================================
 789
 790 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 791                                      const SMDS_MeshNode* n,
 792                                      gp_XY&               uv,
 793                                      const double         tol,
 794                                      const bool           force,
 795                                      double               distXYZ[4]) const
 796 {
 797   int  shapeID = n->getshapeId();
 798   bool infinit;
 799   if (( infinit = ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) || Precision::IsInfinite( uv.Y() ))) ||
 800       ( force ) ||
 801       ( uv.X() == 0. && uv.Y() == 0. ) ||
 802       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
 803   {
 804     // check that uv is correct
 805     TopLoc_Location loc;
 806     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 807     gp_Pnt nodePnt = XYZ( n ), surfPnt(0,0,0);
 808     double dist = 0;
 809     if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 810     if ( infinit ||
 811          (dist = nodePnt.Distance( surfPnt = surface->Value( uv.X(), uv.Y() ))) > tol )
 812     {
 813       setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
 814       if ( !infinit && distXYZ ) {
 815         surfPnt.Transform( loc );
 816         distXYZ[0] = dist;
 817         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 818       }
 819       // uv incorrect, project the node to surface
 820       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = GetProjector( F, loc, tol );
 821       projector.Perform( nodePnt );
 822       if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
 823       {
 824         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV() failed to project" );
 825         return false;
 826       }
 827       Standard_Real U,V;
 828       projector.LowerDistanceParameters(U,V);
 829       uv.SetCoord( U,V );
 830       surfPnt = surface->Value( U, V );
 831       dist = nodePnt.Distance( surfPnt );
 832       if ( distXYZ ) {
 833         surfPnt.Transform( loc );
 834         distXYZ[0] = dist;
 835         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 836       }
 837       if ( dist > tol )
 838       {
 839         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(), invalid projection" );
 840         return false;
 841       }
 842       // store the fixed UV on the face
 843       if ( myShape.IsSame(F) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
 844         const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
 845           ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_FacePosition( U, V )));
 846     }
 847     else if ( myShape.IsSame(F) && uv.Modulus() > numeric_limits<double>::min() )
 848     {
 849       setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
 850     }
 851   }
 852   return true;
 853 }
 854
 855 //=======================================================================
 856 //function : GetProjector
 857 //purpose  : Return projector initialized by given face without location, which is returned
 858 //=======================================================================
 859
 860 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
 861                                                              TopLoc_Location&   loc,
 862                                                              double             tol ) const
 863 {
 864   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 865   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 866   TID2ProjectorOnSurf& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnSurf&>( myFace2Projector );
 867   TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
 868   if ( i_proj == i2proj.end() )
 869   {
 870     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
 871     double U1, U2, V1, V2;
 872     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
 873     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
 874     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
 875     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
 876   }
 877   return *( i_proj->second );
 878 }
 879
 880 //=======================================================================
 881 //function : GetSurface
 882 //purpose  : Return a cached ShapeAnalysis_Surface of a FACE
 883 //=======================================================================
 884
 885 Handle(ShapeAnalysis_Surface) SMESH_MesherHelper::GetSurface(const TopoDS_Face& F ) const
 886 {
 887   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F );
 888   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 889   TID2Surface::iterator i_surf = myFace2Surface.find( faceID );
 890   if ( i_surf == myFace2Surface.end() && faceID )
 891   {
 892     Handle(ShapeAnalysis_Surface) surf( new ShapeAnalysis_Surface( surface ));
 893     i_surf = myFace2Surface.insert( make_pair( faceID, surf )).first;
 894   }
 895   return i_surf->second;
 896 }
 897
 898 namespace
 899 {
 900   gp_XY AverageUV(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return ( uv1 + uv2 ) / 2.; }
 901   gp_XY_FunPtr(Added); // define gp_XY_Added pointer to function calling gp_XY::Added(gp_XY)
 902   gp_XY_FunPtr(Subtracted);
 903 }
 904
 905 //=======================================================================
 906 //function : ApplyIn2D
 907 //purpose  : Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
 908 //           It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
 909 //           to easily define pointer to function of gp_XY class.
 910 //=======================================================================
 911
 912 gp_XY SMESH_MesherHelper::ApplyIn2D(Handle(Geom_Surface) surface,
 913                                     const gp_XY&         uv1,
 914                                     const gp_XY&         uv2,
 915                                     xyFunPtr             fun,
 916                                     const bool           resultInPeriod)
 917 {
 918   if ( surface->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 919     surface = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surface )->BasisSurface();
 920   Standard_Boolean isUPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsUPeriodic();
 921   Standard_Boolean isVPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsVPeriodic();
 922   if ( !isUPeriodic && !isVPeriodic )
 923     return fun(uv1,uv2);
 924
 925   // move uv2 not far than half-period from uv1
 926   double u2 =
 927     uv2.X()+(isUPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.X(),uv1.X(),surface->UPeriod()) :0);
 928   double v2 =
 929     uv2.Y()+(isVPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.Y(),uv1.Y(),surface->VPeriod()) :0);
 930
 931   // execute operation
 932   gp_XY res = fun( uv1, gp_XY(u2,v2) );
 933
 934   // move result within period
 935   if ( resultInPeriod )
 936   {
 937     Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 938     surface->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 939     if ( isUPeriodic )
 940       res.SetX( res.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.X(),UF,UL));
 941     if ( isVPeriodic )
 942       res.SetY( res.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.Y(),VF,VL));
 943   }
 944
 945   return res;
 946 }
 947
 948 //=======================================================================
 949 //function : AdjustByPeriod
 950 //purpose  : Move node positions on a FACE within surface period
 951 //=======================================================================
 952
 953 void SMESH_MesherHelper::AdjustByPeriod( const TopoDS_Face& face, gp_XY uv[], const int nbUV )
 954 {
 955   SMESH_MesherHelper h( *myMesh ), *ph = face.IsSame( myShape ) ? this : &h;
 956   ph->SetSubShape( face );
 957
 958   for ( int iCoo = U_periodic; iCoo <= V_periodic; ++iCoo )
 959     if ( ph->GetPeriodicIndex() & iCoo )
 960     {
 961       const double period = ( ph->myPar2[iCoo-1] - ph->myPar1[iCoo-1] );
 962       const double xRef = uv[0].Coord( iCoo );
 963       for ( int i = 1; i < nbUV; ++i )
 964       {
 965         double x = uv[i].Coord( iCoo );
 966         double dx = ShapeAnalysis::AdjustByPeriod( x, xRef, period );
 967         uv[i].SetCoord( iCoo, x + dx );
 968       }
 969     }
 970 }
 971
 972 //=======================================================================
 973 //function : GetMiddleUV
 974 //purpose  : Return middle UV taking in account surface period
 975 //=======================================================================
 976
 977 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 978                                       const gp_XY&                p1,
 979                                       const gp_XY&                p2)
 980 {
 981   // NOTE:
 982   // the proper place of getting basic surface seems to be in ApplyIn2D()
 983   // but we put it here to decrease a risk of regressions just before releasing a version
 984   // Handle(Geom_Surface) surf = surface;
 985   // while ( !surf.IsNull() && surf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 986   //   surf = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf )->BasisSurface();
 987
 988   return ApplyIn2D( surface, p1, p2, & AverageUV );
 989 }
 990
 991 //=======================================================================
 992 //function : GetCenterUV
 993 //purpose  : Return UV for the central node of a biquadratic triangle
 994 //=======================================================================
 995
 996 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetCenterUV(const gp_XY& uv1,
 997                                       const gp_XY& uv2,
 998                                       const gp_XY& uv3,
 999                                       const gp_XY& uv12,
1000                                       const gp_XY& uv23,
1001                                       const gp_XY& uv31,
1002                                       bool *       isBadTria/*=0*/)
1003 {
1004   bool badTria;
1005   gp_XY uvAvg = ( uv12 + uv23 + uv31 ) / 3.;
1006
1007   if      (( badTria = (( uvAvg - uv1 ) * ( uvAvg - uv23 ) > 0 )))
1008     uvAvg = ( uv1 + uv23 ) / 2.;
1009   else if (( badTria = (( uvAvg - uv2 ) * ( uvAvg - uv31 ) > 0 )))
1010     uvAvg = ( uv2 + uv31 ) / 2.;
1011   else if (( badTria = (( uvAvg - uv3 ) * ( uvAvg - uv12 ) > 0 )))
1012     uvAvg = ( uv3 + uv12 ) / 2.;
1013
1014   if ( isBadTria )
1015     *isBadTria = badTria;
1016   return uvAvg;
1017 }
1018
1019 //=======================================================================
1020 //function : GetNodeU
1021 //purpose  : Return node U on edge
1022 //=======================================================================
1023
1024 double SMESH_MesherHelper::GetNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
1025                                     const SMDS_MeshNode* n,
1026                                     const SMDS_MeshNode* inEdgeNode,
1027                                     bool*                check) const
1028 {
1029   double param = Precision::Infinite();
1030
1031   const SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
1032   if ( pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
1033   {
1034     param = pos->GetParameters()[0];
1035   }
1036   else if( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
1037   {
1038     if ( inEdgeNode && TopExp::FirstVertex( E ).IsSame( TopExp::LastVertex( E ))) // issue 0020128
1039     {
1040       Standard_Real f,l;
1041       BRep_Tool::Range( E, f,l );
1042       double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
1043       param = ( fabs( uInEdge - f ) < fabs( l - uInEdge )) ? f : l;
1044     }
1045     else
1046     {
1047       SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1048       int vertexID = n->getshapeId();
1049       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(vertexID));
1050       param =  BRep_Tool::Parameter( V, E );
1051     }
1052   }
1053   if ( check )
1054   {
1055     double tol = BRep_Tool::Tolerance( E );
1056     double f,l;  BRep_Tool::Range( E, f,l );
1057     bool force = ( param < f-tol || param > l+tol );
1058     if ( !force && pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
1059       force = ( GetMeshDS()->ShapeToIndex( E ) != n->getshapeId() );
1060
1061     *check = CheckNodeU( E, n, param, 2*tol, force );
1062   }
1063   return param;
1064 }
1065
1066 //=======================================================================
1067 //function : CheckNodeU
1068 //purpose  : Check and fix node U on an edge
1069 //           Return false if U is bad and could not be fixed
1070 //=======================================================================
1071
1072 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
1073                                     const SMDS_MeshNode* n,
1074                                     double&              u,
1075                                     const double         tol,
1076                                     const bool           force,
1077                                     double               distXYZ[4]) const
1078 {
1079   int  shapeID = n->getshapeId();
1080   bool infinit;
1081   if (( infinit = Precision::IsInfinite( u )) ||
1082       ( force ) ||
1083       ( u == 0. ) ||
1084       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
1085   {
1086     TopLoc_Location loc; double f,l;
1087     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
1088     if ( curve.IsNull() ) // degenerated edge
1089     {
1090       if ( u+tol < f || u-tol > l )
1091       {
1092         double r = Max( 0.5, 1 - tol*n->GetID()); // to get a unique u on edge
1093         u =  f*r + l*(1-r);
1094       }
1095     }
1096     else
1097     {
1098       gp_Pnt nodePnt = SMESH_TNodeXYZ( n );
1099       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
1100       gp_Pnt curvPnt;
1101       double dist = 2*tol;
1102       if ( !infinit )
1103       {
1104         curvPnt = curve->Value( u );
1105         dist    = nodePnt.Distance( curvPnt );
1106         if ( distXYZ ) {
1107           curvPnt.Transform( loc );
1108           distXYZ[0] = dist;
1109           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1110         }
1111       }
1112       if ( dist > tol )
1113       {
1114         setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
1115         // u incorrect, project the node to the curve
1116         int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( E );
1117         TID2ProjectorOnCurve& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnCurve&>( myEdge2Projector );
1118         TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj =
1119           i2proj.insert( make_pair( edgeID, (GeomAPI_ProjectPointOnCurve*) 0 )).first;
1120         if ( !i_proj->second  )
1121         {
1122           i_proj->second = new GeomAPI_ProjectPointOnCurve();
1123           i_proj->second->Init( curve, f, l );
1124         }
1125         GeomAPI_ProjectPointOnCurve* projector = i_proj->second;
1126         projector->Perform( nodePnt );
1127         if ( projector->NbPoints() < 1 )
1128         {
1129           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU() failed to project" );
1130           return false;
1131         }
1132         Standard_Real U = projector->LowerDistanceParameter();
1133         u = double( U );
1134         curvPnt = curve->Value( u );
1135         dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
1136         if ( distXYZ ) {
1137           curvPnt.Transform( loc );
1138           distXYZ[0] = dist;
1139           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1140         }
1141         if ( dist > tol )
1142         {
1143           MESSAGE( "CheckNodeU(), invalid projection; distance " << dist << "; tol " << tol );
1144           return false;
1145         }
1146         // store the fixed U on the edge
1147         if ( myShape.IsSame(E) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
1148           const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
1149             ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_EdgePosition( U )));
1150       }
1151       else if ( fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() )
1152       {
1153         setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
1154       }
1155       if (( u < f-tol || u > l+tol ) && force )
1156       {
1157         MESSAGE("u < f-tol || u > l+tol  ; u " << u << " f " << f << " l " << l);
1158         // node is on vertex but is set on periodic but trimmed edge (issue 0020890)
1159         try
1160         {
1161           // do not use IsPeriodic() as Geom_TrimmedCurve::IsPeriodic () returns false
1162           double period = curve->Period();
1163           u = ( u < f ) ? u + period : u - period;
1164         }
1165         catch (Standard_Failure& exc)
1166         {
1167           return false;
1168         }
1169       }
1170     }
1171   }
1172   return true;
1173 }
1174
1175 //=======================================================================
1176 //function : GetMediumPos
1177 //purpose  : Return index and type of the shape  (EDGE or FACE only) to
1178 //           set a medium node on
1179 //param    : useCurSubShape - if true, returns the shape set via SetSubShape()
1180 //           if any
1181 //param    : expectedSupport - shape type corresponding to element being created,
1182 //                             e.g TopAbs_EDGE if SMDSAbs_Edge is created
1183 //                             basing on \a n1 and \a n2
1184 // Calling GetMediumPos() with useCurSubShape=true is OK only for the
1185 // case where the lower dim mesh is already constructed and converted to quadratic,
1186 // else, nodes on EDGEs are assigned to FACE, for example.
1187 //=======================================================================
1188
1189 std::pair<int, TopAbs_ShapeEnum>
1190 SMESH_MesherHelper::GetMediumPos(const SMDS_MeshNode* n1,
1191                                  const SMDS_MeshNode* n2,
1192                                  const bool           useCurSubShape,
1193                                  TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1194 {
1195   if ( useCurSubShape && !myShape.IsNull() )
1196     return std::make_pair( myShapeID, myShape.ShapeType() );
1197
1198   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1199   int              shapeID = -1;
1200   TopoDS_Shape     shape;
1201
1202   if (( myShapeID == n1->getshapeId() || myShapeID == n2->getshapeId() ) && myShapeID > 0 )
1203   {
1204     shapeType = myShape.ShapeType();
1205     shapeID   = myShapeID;
1206   }
1207   else if ( n1->getshapeId() == n2->getshapeId() )
1208   {
1209     shapeID = n2->getshapeId();
1210     shape = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1211   }
1212   else // 2 different shapes
1213   {
1214     const SMDS_TypeOfPosition Pos1 = n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1215     const SMDS_TypeOfPosition Pos2 = n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1216
1217     if ( Pos1 == SMDS_TOP_3DSPACE || Pos2 == SMDS_TOP_3DSPACE )
1218     {
1219       // in SOLID
1220     }
1221     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_FACE || Pos2 == SMDS_TOP_FACE )
1222     {
1223       // in FACE or SOLID
1224       if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE || Pos2 != SMDS_TOP_FACE ) // not 2 FACEs
1225       {
1226         if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE ) std::swap( n1,n2 );
1227         TopoDS_Shape F = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1228         TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1229         if ( IsSubShape( S, F ))
1230         {
1231           shapeType = TopAbs_FACE;
1232           shapeID   = n1->getshapeId();
1233         }
1234       }
1235     }
1236     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_EDGE && Pos2 == SMDS_TOP_EDGE )
1237     {
1238       TopoDS_Shape E1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1239       TopoDS_Shape E2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1240       shape = GetCommonAncestor( E1, E2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1241     }
1242     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_VERTEX && Pos2 == SMDS_TOP_VERTEX )
1243     {
1244       TopoDS_Shape V1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1245       TopoDS_Shape V2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1246       shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_EDGE );
1247       if ( shape.IsNull() ) shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1248     }
1249     else // on VERTEX and EDGE
1250     {
1251       if ( Pos1 != SMDS_TOP_VERTEX ) std::swap( n1,n2 );
1252       TopoDS_Shape V = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1253       TopoDS_Shape E = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1254       if ( IsSubShape( V, E ))
1255         shape = E;
1256       else
1257         shape = GetCommonAncestor( V, E, *myMesh, TopAbs_FACE );
1258     }
1259   }
1260
1261   if ( !shape.IsNull() )
1262   {
1263     if ( shapeID < 1 )
1264       shapeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape );
1265     shapeType = shape.ShapeType(); // EDGE or FACE
1266
1267     if ( expectedSupport < shapeType &&
1268          expectedSupport != TopAbs_SHAPE &&
1269          !myShape.IsNull() &&
1270          myShape.ShapeType() == expectedSupport )
1271     {
1272       // e.g. a side of triangle connects nodes on the same EDGE but does not
1273       // lie on this EDGE (an arc with a coarse mesh)
1274       // =>  shapeType == TopAbs_EDGE, expectedSupport == TopAbs_FACE;
1275       // hope that myShape is a right shape, return it if the found shape
1276       // has converted elements of corresponding dim (segments in our example)
1277       int nbConvertedElems = 0;
1278       SMDSAbs_ElementType type = ( shapeType == TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
1279       for ( int iN = 0; iN < 2; ++iN )
1280       {
1281         const SMDS_MeshNode* n = iN ? n2 : n1;
1282         SMDS_ElemIteratorPtr it = n->GetInverseElementIterator( type );
1283         while ( it->more() )
1284         {
1285           const SMDS_MeshElement* elem = it->next();
1286           if ( elem->getshapeId() == shapeID &&
1287                elem->IsQuadratic() )
1288           {
1289             ++nbConvertedElems;
1290             break;
1291           }
1292         }
1293       }
1294       if ( nbConvertedElems == 2 )
1295       {
1296         shapeType = myShape.ShapeType();
1297         shapeID   = myShapeID;
1298       }
1299     }
1300   }
1301   return make_pair( shapeID, shapeType );
1302 }
1303
1304 //=======================================================================
1305 //function : GetCentralNode
1306 //purpose  : Return existing or create a new central node for a quardilateral
1307 //           quadratic face given its 8 nodes.
1308 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1309 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1310 //=======================================================================
1311
1312 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1313                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1314                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1315                                                         const SMDS_MeshNode* n4,
1316                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1317                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1318                                                         const SMDS_MeshNode* n34,
1319                                                         const SMDS_MeshNode* n41,
1320                                                         bool                 force3d)
1321 {
1322   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1323
1324   // Find an existing central node
1325
1326   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3,n4);
1327   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1328   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1329   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1330   {
1331     return (*itMapCentralNode).second;
1332   }
1333
1334   // Get type of shape for the new central node
1335
1336   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1337   int              solidID = -1;
1338   int              faceID = -1;
1339   TopoDS_Shape     shape;
1340   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1341
1342   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1343   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1344
1345   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1346
1347   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1348   // on sub-shapes of the FACE
1349   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1350   {
1351     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3, n4 };
1352     for(int i = 0; i < 4; i++)
1353     {
1354       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1355       if ( shape.IsNull() ) break;
1356       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1357       {
1358         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1359         shapeType = TopAbs_SOLID;
1360         break;
1361       }
1362       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1363       {
1364         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1365         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1366         itMapWithIdFace->second++;
1367       }
1368       else
1369       {
1370         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors( shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1371         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1372         {
1373           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1374           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 )).first;
1375           itMapWithIdFace->second++;
1376         }
1377       }
1378     }
1379   }
1380   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1381   {
1382     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1383     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.find( myShapeID ); // IPAL52698
1384     if ( itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end() &&
1385          itMapWithIdFace->second == 4 )
1386     {
1387       shapeType = TopAbs_FACE;
1388       faceID = myShapeID;
1389     }
1390     else
1391     {
1392       itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1393       for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1394       {
1395         if ( itMapWithIdFace->second == 4 )
1396         {
1397           shapeType = TopAbs_FACE;
1398           faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1399           break;
1400         }
1401       }
1402     }
1403   }
1404
1405   TopoDS_Face F;
1406   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1407   {
1408     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1409   }
1410
1411   // Create a node
1412
1413   gp_XY  uvAvg;
1414   gp_Pnt P;
1415   bool toCheck = true;
1416   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1417   {
1418     Handle(ShapeAnalysis_Surface) surface = GetSurface( F );
1419     if ( HasDegeneratedEdges() || surface->HasSingularities( 1e-7 ))
1420     {
1421       gp_Pnt center = calcTFI (0.5, 0.5, // IPAL0052863
1422                                SMESH_TNodeXYZ(n1),  SMESH_TNodeXYZ(n2),
1423                                SMESH_TNodeXYZ(n3),  SMESH_TNodeXYZ(n4),
1424                                SMESH_TNodeXYZ(n12), SMESH_TNodeXYZ(n23),
1425                                SMESH_TNodeXYZ(n34), SMESH_TNodeXYZ(n41));
1426       gp_Pnt2d uv12 = GetNodeUV( F, n12, n3, &toCheck );
1427       uvAvg = surface->NextValueOfUV( uv12, center, BRep_Tool::Tolerance( F )).XY();
1428     }
1429     else
1430     {
1431       gp_XY uv[8] = {
1432         GetNodeUV( F,n1,  n3, &toCheck ),
1433         GetNodeUV( F,n2,  n4, &toCheck ),
1434         GetNodeUV( F,n3,  n1, &toCheck ),
1435         GetNodeUV( F,n4,  n2, &toCheck ),
1436         GetNodeUV( F,n12, n3 ),
1437         GetNodeUV( F,n23, n4 ),
1438         GetNodeUV( F,n34, n2 ),
1439         GetNodeUV( F,n41, n2 )
1440       };
1441       AdjustByPeriod( F, uv, 8 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
1442
1443       uvAvg = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3], uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
1444     }
1445     P = surface->Value( uvAvg );
1446     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1447     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1448     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1449   }
1450   else // ( force3d || F.IsNull() )
1451   {
1452     P = calcTFI (0.5, 0.5,
1453                  SMESH_TNodeXYZ(n1),  SMESH_TNodeXYZ(n2),
1454                  SMESH_TNodeXYZ(n3),  SMESH_TNodeXYZ(n4),
1455                  SMESH_TNodeXYZ(n12), SMESH_TNodeXYZ(n23),
1456                  SMESH_TNodeXYZ(n34), SMESH_TNodeXYZ(n41));
1457     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1458
1459     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1460     {
1461       uvAvg = (GetNodeUV(F,n1,n3,&toCheck) +
1462                GetNodeUV(F,n2,n4,&toCheck) +
1463                GetNodeUV(F,n3,n1,&toCheck) +
1464                GetNodeUV(F,n4,n2,&toCheck)) / 4;
1465       //CheckNodeUV( F, centralNode, uvAvg, 2*BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1466       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1467     }
1468     else if ( solidID > 0 )
1469     {
1470       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1471     }
1472     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1473     {
1474       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1475     }
1476   }
1477   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1478   return centralNode;
1479 }
1480
1481 //=======================================================================
1482 //function : GetCentralNode
1483 //purpose  : Return existing or create a new central node for a
1484 //           quadratic triangle given its 6 nodes.
1485 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1486 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1487 //=======================================================================
1488
1489 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1490                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1491                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1492                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1493                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1494                                                         const SMDS_MeshNode* n31,
1495                                                         bool                 force3d)
1496 {
1497   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1498
1499   // Find an existing central node
1500
1501   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3);
1502   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1503   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1504   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1505   {
1506     return (*itMapCentralNode).second;
1507   }
1508
1509   // Get type of shape for the new central node
1510
1511   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1512   int              solidID = -1;
1513   int              faceID = -1;
1514   TopoDS_Shape     shape;
1515   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1516
1517   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1518   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1519
1520   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1521
1522   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1523   // on sub-shapes of the FACE
1524   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1525   {
1526     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3 };
1527     for(int i = 0; i < 3; i++)
1528     {
1529       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1530       if ( shape.IsNull() ) break;
1531       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1532       {
1533         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1534         shapeType = TopAbs_SOLID;
1535         break;
1536       }
1537       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1538       {
1539         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1540         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1541         itMapWithIdFace->second++;
1542       }
1543       else
1544       {
1545         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1546         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1547         {
1548           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1549           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1550           itMapWithIdFace->second++;
1551         }
1552       }
1553     }
1554   }
1555   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1556   {
1557     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1558     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.find( myShapeID ); // IPAL52698
1559     if ( itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end() &&
1560          itMapWithIdFace->second == 4 )
1561     {
1562       shapeType = TopAbs_FACE;
1563       faceID = myShapeID;
1564     }
1565     else
1566     {
1567       itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1568       for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1569       {
1570         if ( itMapWithIdFace->second == 3 )
1571         {
1572           shapeType = TopAbs_FACE;
1573           faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1574           break;
1575         }
1576       }
1577     }
1578   }
1579
1580   TopoDS_Face F;
1581   gp_XY       uvAvg;
1582
1583   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1584   {
1585     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1586     bool checkOK = true, badTria = false;
1587     gp_XY uv[6] = {
1588       GetNodeUV( F, n1, n23, &checkOK ),
1589       GetNodeUV( F, n2, n31, &checkOK ),
1590       GetNodeUV( F, n3, n12, &checkOK ),
1591       GetNodeUV( F, n12, n3, &checkOK ),
1592       GetNodeUV( F, n23, n1, &checkOK ),
1593       GetNodeUV( F, n31, n2, &checkOK )
1594     };
1595     AdjustByPeriod( F, uv, 6 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
1596
1597     uvAvg = GetCenterUV( uv[0],uv[1],uv[2], uv[3],uv[4],uv[5], &badTria );
1598
1599     if ( badTria || !checkOK )
1600       force3d = true;
1601   }
1602
1603   // Create a central node
1604
1605   gp_Pnt P;
1606   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1607   {
1608     TopLoc_Location        loc;
1609     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1610     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1611     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1612     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1613     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1614   }
1615   else // ( force3d || F.IsNull() )
1616   {
1617     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n12 ) +
1618           SMESH_TNodeXYZ( n23 ) +
1619           SMESH_TNodeXYZ( n31 ) ) / 3;
1620     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1621
1622     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1623     {
1624       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1625     }
1626     else if ( solidID > 0 )
1627     {
1628       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1629     }
1630     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1631     {
1632       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1633     }
1634   }
1635   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1636   return centralNode;
1637 }
1638
1639 //=======================================================================
1640 //function : GetMediumNode
1641 //purpose  : Return existing or create a new medium node between given ones
1642 //=======================================================================
1643
1644 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1645                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
1646                                                        bool                 force3d,
1647                                                        TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1648 {
1649   // Find existing node
1650
1651   SMESH_TLink link(n1,n2);
1652   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
1653   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
1654     return (*itLN).second;
1655   }
1656
1657   // Create medium node
1658
1659   SMDS_MeshNode* n12;
1660   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1661
1662   if ( IsSeamShape( n1->getshapeId() ))
1663     // to get a correct UV of a node on seam, the second node must have checked UV
1664     std::swap( n1, n2 );
1665
1666   // get type of shape for the new medium node
1667   int faceID = -1, edgeID = -1;
1668   TopoDS_Edge E; double u [2] = {0.,0.};
1669   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
1670   bool uvOK[2] = { true, true };
1671   const bool useCurSubShape = ( !myShape.IsNull() && myShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE );
1672
1673   pair<int, TopAbs_ShapeEnum> pos = GetMediumPos( n1, n2, useCurSubShape, expectedSupport );
1674
1675   // get positions of the given nodes on shapes
1676   if ( pos.second == TopAbs_FACE )
1677   {
1678     F = TopoDS::Face(meshDS->IndexToShape( faceID = pos.first ));
1679     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1680     if (( !force3d ) &&
1681         ( HasDegeneratedEdges() || GetSurface( F )->HasSingularities( 1e-7 )))
1682     {
1683       // IPAL52850 (degen VERTEX not at singularity)
1684       // project middle point to a surface
1685       SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1686       gp_Pnt pMid = 0.5 * ( p1 + p2 );
1687       Handle(ShapeAnalysis_Surface) projector = GetSurface( F );
1688       gp_Pnt2d uvMid;
1689       if ( uvOK[0] )
1690         uvMid = projector->NextValueOfUV( uv[0], pMid, BRep_Tool::Tolerance( F ));
1691       else
1692         uvMid = projector->ValueOfUV( pMid, getFaceMaxTol( F ));
1693       if ( projector->Gap() * projector->Gap() < ( p1 - p2 ).SquareModulus() / 4 )
1694       {
1695         gp_Pnt pProj = projector->Value( uvMid );
1696         n12  = meshDS->AddNode( pProj.X(), pProj.Y(), pProj.Z() );
1697         meshDS->SetNodeOnFace( n12, faceID, uvMid.X(), uvMid.Y() );
1698         myTLinkNodeMap.insert( make_pair ( link, n12 ));
1699         return n12;
1700       }
1701     }
1702     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1703   }
1704   else if ( pos.second == TopAbs_EDGE )
1705   {
1706     const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
1707     const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
1708     if ( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1709          Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1710          n1->getshapeId() != n2->getshapeId() )
1711     {
1712       // issue 0021006
1713       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1714     }
1715     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
1716     try {
1717       u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1718       u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1719     }
1720     catch ( Standard_Failure& f )
1721     {
1722       // issue 22502 / a node is on VERTEX not belonging to E
1723       // issue 22568 / both nodes are on non-connected VERTEXes
1724       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1725     }
1726   }
1727
1728   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
1729   {
1730     // we try to create medium node using UV parameters of
1731     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
1732     if( ! F.IsNull() )
1733     {
1734       //if ( uvOK[0] && uvOK[1] )
1735       {
1736         if ( IsDegenShape( n1->getshapeId() )) {
1737           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
1738           else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
1739         }
1740         else if ( IsDegenShape( n2->getshapeId() )) {
1741           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
1742           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
1743         }
1744         TopLoc_Location loc;
1745         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
1746         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
1747         gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
1748         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1749         // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1750         meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
1751         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1752         return n12;
1753       }
1754     }
1755     else if ( !E.IsNull() )
1756     {
1757       double f,l;
1758       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
1759       if(!C.IsNull())
1760       {
1761         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
1762         double U;
1763         if(isPeriodic) {
1764           Standard_Real Period = C->Period();
1765           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
1766           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
1767           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
1768         }
1769         else
1770           U = (u[0]+u[1])/2.;
1771
1772         gp_Pnt P = C->Value( U );
1773         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1774         //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1775         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1776         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1777         return n12;
1778       }
1779     }
1780   }
1781
1782   // 3d variant
1783   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
1784   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
1785   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
1786   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
1787
1788   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1789   {
1790     if ( !F.IsNull() )
1791     {
1792       gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
1793       CheckNodeUV( F, n12, UV, 2 * BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1794       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
1795     }
1796     else if ( !E.IsNull() )
1797     {
1798       double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
1799       CheckNodeU( E, n12, U, 2 * BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
1800       meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1801     }
1802     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1803     {
1804       meshDS->SetMeshElementOnShape(n12, myShapeID);
1805     }
1806   }
1807
1808   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
1809   return n12;
1810 }
1811
1812 //================================================================================
1813 /*!
1814  * \brief Makes a medium node if nodes reside different edges
1815  */
1816 //================================================================================
1817
1818 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
1819                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
1820                                                                      bool                 force3d)
1821 {
1822   SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1823   gp_Pnt      middle = 0.5 * p1 + 0.5 * p2;
1824   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
1825
1826   // To find position on edge and 3D position for n12,
1827   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
1828
1829   TopoDS_Edge bestEdge;
1830   double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4], f,l;
1831
1832   // get shapes under the nodes
1833   TopoDS_Shape shape[2];
1834   int nbShapes = 0;
1835   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
1836   {
1837     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
1838     TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
1839     if ( !S.IsNull() )
1840       shape[ nbShapes++ ] = S;
1841   }
1842   // get EDGEs
1843   vector< TopoDS_Shape > edges;
1844   for ( int iS = 0; iS < nbShapes; ++iS )
1845   {
1846     switch ( shape[iS].ShapeType() ) {
1847     case TopAbs_EDGE:
1848     {
1849       edges.push_back( shape[iS] );
1850       break;
1851     }
1852     case TopAbs_VERTEX:
1853     {
1854       TopoDS_Shape edge;
1855       if ( nbShapes == 2 && iS==0 && shape[1-iS].ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
1856         edge = GetCommonAncestor( shape[iS], shape[1-iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1857
1858       if ( edge.IsNull() )
1859       {
1860         PShapeIteratorPtr eIt = GetAncestors( shape[iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1861         while( const TopoDS_Shape* e = eIt->next() )
1862           edges.push_back( *e );
1863       }
1864       break;
1865     }
1866     case TopAbs_FACE:
1867     {
1868       if ( nbShapes == 1 || shape[1-iS].ShapeType() < TopAbs_EDGE )
1869         for ( TopExp_Explorer e( shape[iS], TopAbs_EDGE ); e.More(); e.Next() )
1870           edges.push_back( e.Current() );
1871       break;
1872     }
1873     default:
1874       continue;
1875     }
1876   }
1877   // project to get U of projection and distance from middle to projection
1878   for ( size_t iE = 0; iE < edges.size(); ++iE )
1879   {
1880     const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edges[ iE ]);
1881     distXYZ[0] = distMiddleProj;
1882     double testU = 0;
1883     CheckNodeU( edge, n12, testU, 2 * BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
1884     if ( distXYZ[0] < distMiddleProj )
1885     {
1886       distMiddleProj = distXYZ[0];
1887       u = testU;
1888       bestEdge = edge;
1889     }
1890   }
1891   // {
1892   //   // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
1893   //   TopoDS_Vertex vCommon;
1894   //   if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
1895   //     u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
1896   //   else
1897   //   {
1898   //     double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
1899   //     BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
1900   //     u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
1901   //   }
1902   //   iOkEdge = 0;
1903   //   distMiddleProj = 0;
1904   // }
1905
1906   if ( !bestEdge.IsNull() )
1907   {
1908     // move n12 to position of a successful projection
1909     //double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
1910     if ( !force3d /*&& distMiddleProj > 2*tol*/ )
1911     {
1912       TopLoc_Location loc;
1913       Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( bestEdge,loc,f,l );
1914       gp_Pnt p = curve->Value( u ).Transformed( loc );
1915       GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1916     }
1917     //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1918     {
1919       int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( bestEdge );
1920       if ( edgeID != n12->getshapeId() )
1921         GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
1922       GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
1923     }
1924   }
1925   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
1926
1927   return n12;
1928 }
1929
1930 //=======================================================================
1931 //function : AddNode
1932 //purpose  : Creates a node
1933 //=======================================================================
1934
1935 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, int ID,
1936                                            double u, double v)
1937 {
1938   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1939   SMDS_MeshNode* node = 0;
1940   if ( ID )
1941     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
1942   else
1943     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
1944   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) { // node is not elem ?
1945     switch ( myShape.ShapeType() ) {
1946     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1947     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1948     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID, u, v); break;
1949     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID, u);    break;
1950     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID);       break;
1951     default: ;
1952     }
1953   }
1954   return node;
1955 }
1956
1957 //=======================================================================
1958 //function : AddEdge
1959 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
1960 //=======================================================================
1961
1962 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
1963                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1964                                            const int            id,
1965                                            const bool           force3d)
1966 {
1967   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1968
1969   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
1970   if (myCreateQuadratic) {
1971     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1972     if(id)
1973       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
1974     else
1975       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
1976   }
1977   else {
1978     if(id)
1979       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
1980     else
1981       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
1982   }
1983
1984   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1985     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
1986
1987   return edge;
1988 }
1989
1990 //=======================================================================
1991 //function : AddFace
1992 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
1993 //=======================================================================
1994
1995 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1996                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1997                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1998                                            const int id,
1999                                            const bool force3d)
2000 {
2001   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2002   SMDS_MeshFace* elem = 0;
2003
2004   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
2005     return elem;
2006
2007   if(!myCreateQuadratic) {
2008     if(id)
2009       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
2010     else
2011       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
2012   }
2013   else {
2014     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2015     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
2016     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_FACE );
2017     if(myCreateBiQuadratic)
2018     {
2019      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n12, n23, n31, force3d);
2020      if(id)
2021        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter, id);
2022      else
2023        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter);
2024     }
2025     else
2026     {
2027       if(id)
2028         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
2029       else
2030         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
2031     }
2032   }
2033   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2034     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2035
2036   return elem;
2037 }
2038
2039 //=======================================================================
2040 //function : AddFace
2041 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
2042 //=======================================================================
2043
2044 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
2045                                            const SMDS_MeshNode* n2,
2046                                            const SMDS_MeshNode* n3,
2047                                            const SMDS_MeshNode* n4,
2048                                            const int            id,
2049                                            const bool           force3d)
2050 {
2051   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2052   SMDS_MeshFace* elem = 0;
2053
2054   if( n1==n2 ) {
2055     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
2056   }
2057   if( n1==n3 ) {
2058     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
2059   }
2060   if( n1==n4 ) {
2061     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
2062   }
2063   if( n2==n3 ) {
2064     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
2065   }
2066   if( n2==n4 ) {
2067     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
2068   }
2069   if( n3==n4 ) {
2070     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
2071   }
2072
2073   if(!myCreateQuadratic) {
2074     if(id)
2075       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
2076     else
2077       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
2078   }
2079   else {
2080     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2081     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
2082     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_FACE );
2083     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_FACE );
2084     if(myCreateBiQuadratic)
2085     {
2086      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, force3d);
2087      if(id)
2088        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter, id);
2089      else
2090        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter);
2091     }
2092     else
2093     {
2094       if(id)
2095         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
2096       else
2097         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
2098     }
2099   }
2100   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2101     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2102
2103   return elem;
2104 }
2105
2106 //=======================================================================
2107 //function : AddPolygonalFace
2108 //purpose  : Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
2109 //=======================================================================
2110
2111 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddPolygonalFace (const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2112                                                      const int                           id,
2113                                                      const bool                          force3d)
2114 {
2115   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2116   SMDS_MeshFace* elem = 0;
2117
2118   if(!myCreateQuadratic)
2119   {
2120     if(id)
2121       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(nodes, id);
2122     else
2123       elem = meshDS->AddPolygonalFace(nodes);
2124   }
2125   else
2126   {
2127     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes( nodes.size() * 2 );
2128     newNodes = nodes;
2129     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2130     {
2131       const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[i];
2132       const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[(i+1)%nodes.size()];
2133       const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2134       newNodes.push_back( n12 );
2135     }
2136     if(id)
2137       elem = meshDS->AddQuadPolygonalFaceWithID(newNodes, id);
2138     else
2139       elem = meshDS->AddQuadPolygonalFace(newNodes);
2140   }
2141   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2142     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2143
2144   return elem;
2145 }
2146
2147 //=======================================================================
2148 //function : AddVolume
2149 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
2150 //=======================================================================
2151
2152 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2153                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2154                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2155                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2156                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2157                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2158                                                const int id,
2159                                                const bool force3d)
2160 {
2161   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2162   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2163   if(!myCreateQuadratic) {
2164     if(id)
2165       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
2166     else
2167       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
2168   }
2169   else {
2170     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2171     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2172     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2173
2174     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2175     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2176     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode( n6, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2177
2178     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2179     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2180     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode( n3, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2181     if ( myCreateBiQuadratic )
2182     {
2183       const SMDS_MeshNode* n1245 = GetCentralNode( n1,n2,n4,n5,n12,n25,n45,n14,force3d );
2184       const SMDS_MeshNode* n1346 = GetCentralNode( n1,n3,n4,n6,n31,n36,n64,n14,force3d );
2185       const SMDS_MeshNode* n2356 = GetCentralNode( n2,n3,n6,n5,n23,n36,n56,n25,force3d );
2186
2187       if(id)
2188         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2189                                        n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36,
2190                                        n1245, n2356, n1346, id);
2191       else
2192         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2193                                  n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36,
2194                                  n1245, n2356, n1346);
2195     }
2196     else
2197       {
2198         if(id)
2199           elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2200                                          n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
2201         else
2202           elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2203                                    n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
2204       }
2205   }
2206   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2207     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2208
2209   return elem;
2210 }
2211
2212 //=======================================================================
2213 //function : AddVolume
2214 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
2215 //=======================================================================
2216
2217 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2218                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2219                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2220                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2221                                                const int id,
2222                                                const bool force3d)
2223 {
2224   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2225   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2226   if(!myCreateQuadratic) {
2227     if(id)
2228       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
2229     else
2230       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
2231   }
2232   else {
2233     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2234     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2235     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2236
2237     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2238     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode( n2, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2239     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2240
2241     if(id)
2242       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
2243     else
2244       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
2245   }
2246   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2247     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2248
2249   return elem;
2250 }
2251
2252 //=======================================================================
2253 //function : AddVolume
2254 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
2255 //=======================================================================
2256
2257 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2258                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2259                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2260                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2261                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2262                                                const int id,
2263                                                const bool force3d)
2264 {
2265   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2266   if(!myCreateQuadratic) {
2267     if(id)
2268       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
2269     else
2270       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
2271   }
2272   else {
2273     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2274     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2275     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2276     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2277
2278     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2279     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2280     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode( n3, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2281     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2282
2283     if(id)
2284       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2285                                             n12, n23, n34, n41,
2286                                             n15, n25, n35, n45,
2287                                             id);
2288     else
2289       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2290                                      n12, n23, n34, n41,
2291                                      n15, n25, n35, n45);
2292   }
2293   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2294     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2295
2296   return elem;
2297 }
2298
2299 //=======================================================================
2300 //function : AddVolume
2301 //purpose  : Creates tri-quadratic, quadratic or linear hexahedron
2302 //=======================================================================
2303
2304 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2305                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2306                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2307                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2308                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2309                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2310                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2311                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2312                                                const int id,
2313                                                const bool force3d)
2314 {
2315   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2316   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2317   if(!myCreateQuadratic) {
2318     if(id)
2319       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
2320     else
2321       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
2322   }
2323   else {
2324     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2325     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2326     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2327     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2328
2329     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2330     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode( n6, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2331     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode( n7, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2332     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode( n8, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2333
2334     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2335     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode( n2, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2336     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode( n3, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2337     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode( n4, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2338     if ( myCreateBiQuadratic )
2339     {
2340       const SMDS_MeshNode* n1234 = GetCentralNode( n1,n2,n3,n4,n12,n23,n34,n41,force3d );
2341       const SMDS_MeshNode* n1256 = GetCentralNode( n1,n2,n5,n6,n12,n26,n56,n15,force3d );
2342       const SMDS_MeshNode* n2367 = GetCentralNode( n2,n3,n6,n7,n23,n37,n67,n26,force3d );
2343       const SMDS_MeshNode* n3478 = GetCentralNode( n3,n4,n7,n8,n34,n48,n78,n37,force3d );
2344       const SMDS_MeshNode* n1458 = GetCentralNode( n1,n4,n5,n8,n41,n48,n15,n85,force3d );
2345       const SMDS_MeshNode* n5678 = GetCentralNode( n5,n6,n7,n8,n56,n67,n78,n85,force3d );
2346
2347       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
2348
2349       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( n4 );
2350       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( n8 );
2351       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3 );
2352       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( n7 );
2353       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1 );
2354       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( n5 );
2355       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( n2 );
2356       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( n6 );
2357
2358       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( n48 );
2359       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( n37 );
2360       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n15 );
2361       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n26 );
2362       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( n34 );
2363       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( n78 );
2364       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n12 );
2365       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n56 );
2366       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( n41 );
2367       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( n85 );
2368       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( n23 );
2369       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( n67 );
2370
2371       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3478 );
2372       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1256 );
2373       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( n1458 );
2374       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( n2367 );
2375       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n1234 );
2376       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n5678 );
2377
2378       gp_XYZ centerCube(0.5, 0.5, 0.5);
2379       gp_XYZ nCenterElem;
2380       SMESH_Block::ShellPoint( centerCube, pointsOnShapes, nCenterElem );
2381       const SMDS_MeshNode* nCenter =
2382         meshDS->AddNode( nCenterElem.X(), nCenterElem.Y(), nCenterElem.Z() );
2383       meshDS->SetNodeInVolume( nCenter, myShapeID );
2384
2385       if(id)
2386         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2387                                        n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2388                                        n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2389                                        n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter, id);
2390       else
2391         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2392                                  n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2393                                  n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2394                                  n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter);
2395     }
2396     else
2397     {
2398       if(id)
2399         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2400                                        n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2401                                        n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
2402       else
2403         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2404                                  n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2405                                  n78, n85, n15, n26, n37, n48);
2406     }
2407   }
2408   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2409     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2410
2411   return elem;
2412 }
2413
2414 //=======================================================================
2415 //function : AddVolume
2416 //purpose  : Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
2417 //=======================================================================
2418
2419 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2420                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2421                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2422                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2423                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2424                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2425                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2426                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2427                                                const SMDS_MeshNode* n9,
2428                                                const SMDS_MeshNode* n10,
2429                                                const SMDS_MeshNode* n11,
2430                                                const SMDS_MeshNode* n12,
2431                                                const int id,
2432                                                bool force3d)
2433 {
2434   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2435   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2436   if(id)
2437     elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12,id);
2438   else
2439     elem = meshDS->AddVolume(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12);
2440   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2441     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2442   return elem;
2443 }
2444
2445 //=======================================================================
2446 //function : AddPolyhedralVolume
2447 //purpose  : Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
2448 //=======================================================================
2449
2450 SMDS_MeshVolume*
2451 SMESH_MesherHelper::AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2452                                          const std::vector<int>&                  quantities,
2453                                          const int                                id,
2454                                          const bool                               force3d)
2455 {
2456   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2457   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2458   if(!myCreateQuadratic)
2459   {
2460     if(id)
2461       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID(nodes, quantities, id);
2462     else
2463       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume(nodes, quantities);
2464   }
2465   else
2466   {
2467     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
2468     vector<int> newQuantities;
2469     for ( size_t iFace = 0, iN = 0; iFace < quantities.size(); ++iFace )
2470     {
2471       int nbNodesInFace = quantities[iFace];
2472       newQuantities.push_back(0);
2473       for ( int i = 0; i < nbNodesInFace; ++i )
2474       {
2475         const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[ iN + i ];
2476         newNodes.push_back( n1 );
2477         newQuantities.back()++;
2478
2479         const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[ iN + ( i+1==nbNodesInFace ? 0 : i+1 )];
2480         // if ( n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE &&
2481         //      n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2482         {
2483           const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2484           newNodes.push_back( n12 );
2485           newQuantities.back()++;
2486         }
2487       }
2488       iN += nbNodesInFace;
2489     }
2490     if(id)
2491       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID( newNodes, newQuantities, id );
2492     else
2493       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume( newNodes, newQuantities );
2494   }
2495   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2496     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2497
2498   return elem;
2499 }
2500
2501 namespace
2502 {
2503   //================================================================================
2504   /*!
2505    * \brief Check if a node belongs to any face of sub-mesh
2506    */
2507   //================================================================================
2508
2509   bool isNodeInSubMesh( const SMDS_MeshNode* n, const SMESHDS_SubMesh* sm )
2510   {
2511     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2512     while ( fIt->more() )
2513       if ( sm->Contains( fIt->next() ))
2514         return true;
2515     return false;
2516   }
2517 }
2518
2519 //=======================================================================
2520 //function : IsSameElemGeometry
2521 //purpose  : Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
2522 //=======================================================================
2523
2524 bool SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
2525                                             SMDSAbs_GeometryType   shape,
2526                                             const bool             nullSubMeshRes)
2527 {
2528   if ( !smDS ) return nullSubMeshRes;
2529
2530   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = smDS->GetElements();
2531   while ( elemIt->more() ) {
2532     const SMDS_MeshElement* e = elemIt->next();
2533     if ( e->GetGeomType() != shape )
2534       return false;
2535   }
2536   return true;
2537 }
2538
2539 //=======================================================================
2540 //function : LoadNodeColumns
2541 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2542 //=======================================================================
2543
2544 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
2545                                          const TopoDS_Face& theFace,
2546                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
2547                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh,
2548                                          SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh)
2549 {
2550   return LoadNodeColumns(theParam2ColumnMap,
2551                          theFace,
2552                          std::list<TopoDS_Edge>(1,theBaseEdge),
2553                          theMesh,
2554                          theProxyMesh);
2555 }
2556
2557 //=======================================================================
2558 //function : LoadNodeColumns
2559 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2560 //=======================================================================
2561
2562 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
2563                                          const TopoDS_Face&            theFace,
2564                                          const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
2565                                          SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
2566                                          SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh)
2567 {
2568   // get a right sub-mesh of theFace
2569
2570   const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = 0;
2571   if ( theProxyMesh )
2572   {
2573     faceSubMesh = theProxyMesh->GetSubMesh( theFace );
2574     if ( !faceSubMesh ||
2575          faceSubMesh->NbElements() == 0 ||
2576          theProxyMesh->IsTemporary( faceSubMesh->GetElements()->next() ))
2577     {
2578       // can use a proxy sub-mesh with not temporary elements only
2579       faceSubMesh = 0;
2580       theProxyMesh = 0;
2581     }
2582   }
2583   if ( !faceSubMesh )
2584     faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
2585   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
2586     return false;
2587
2588   if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2589   {
2590     // get data of edges for normalization of params
2591     vector< double > length;
2592     double fullLen = 0;
2593     list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge;
2594     {
2595       for ( edge = theBaseSide.begin(); edge != theBaseSide.end(); ++edge )
2596       {
2597         double len = std::max( 1e-10, SMESH_Algo::EdgeLength( *edge ));
2598         fullLen += len;
2599         length.push_back( len );
2600       }
2601     }
2602
2603     // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
2604     const SMDS_MeshNode* prevEndNodes[2] = { 0, 0 };
2605     edge = theBaseSide.begin();
2606     for ( int iE = 0; edge != theBaseSide.end(); ++edge, ++iE )
2607     {
2608       map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNN;
2609       SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN );
2610
2611       map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n;
2612       // pb with mesh_Projection_2D_00/A1 fixed by adding expectedSupport arg to GetMediumPos()
2613       // so the following solution is commented (hope forever :)
2614       //
2615       // SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN,
2616       // // SMDSAbs_Edge here is needed to be coherent with
2617       // // StdMeshers_FaceSide used by Quadrangle to get nodes
2618       // // on EDGE; else pb in mesh_Projection_2D_00/A1 where a
2619       // // medium node on EDGE is medium in a triangle but not
2620       // // in a segment
2621       // SMDSAbs_Edge );
2622       // if ( faceSubMesh->GetElements()->next()->IsQuadratic() )
2623       //   // filter off nodes medium in faces on theFace (same pb with mesh_Projection_2D_00/A1)
2624       //   for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end() ;     )
2625       //   {
2626       //     const SMDS_MeshNode* node = u_n->second;
2627       //     SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = node->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2628       //     if ( faceIt->more() && node ) {
2629       //       const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2630       //       if ( faceSubMesh->Contains( face ) && face->IsMediumNode( node ))
2631       //         node = 0;
2632       //     }
2633       //     if ( !node )
2634       //       sortedBaseNN.erase( u_n++ );
2635       //     else
2636       //       ++u_n;
2637       //   }
2638       if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2639
2640       u_n = sortedBaseNN.begin();
2641       if ( theProxyMesh ) // from sortedBaseNN remove nodes not shared by faces of faceSubMesh
2642       {
2643         const SMDS_MeshNode* n1 = (++sortedBaseNN.begin())->second;
2644         const SMDS_MeshNode* n2 = (++sortedBaseNN.rbegin())->second;
2645         bool allNodesAreProxy = ( n1 != theProxyMesh->GetProxyNode( n1 ) &&
2646                                   n2 != theProxyMesh->GetProxyNode( n2 ));
2647         if ( allNodesAreProxy )
2648           for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2649             u_n->second = theProxyMesh->GetProxyNode( u_n->second );
2650
2651         if ( u_n = sortedBaseNN.begin(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2652         {
2653           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
2654           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
2655         }
2656         if ( !sortedBaseNN.empty() )
2657           if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2658           {
2659             while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
2660             sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
2661           }
2662         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2663       }
2664
2665       double f, l;
2666       BRep_Tool::Range( *edge, f, l );
2667       if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED ) std::swap( f, l );
2668       const double coeff = 1. / ( l - f ) * length[iE] / fullLen;
2669       const double prevPar = theParam2ColumnMap.empty() ? 0 : theParam2ColumnMap.rbegin()->first;
2670       for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2671       {
2672         if ( u_n->second == prevEndNodes[0] ||
2673              u_n->second == prevEndNodes[1] )
2674           continue;
2675         double par = prevPar + coeff * ( u_n->first - f );
2676         TParam2ColumnMap::iterator u2nn =
2677           theParam2ColumnMap.insert( theParam2ColumnMap.end(), make_pair( par, TNodeColumn()));
2678         u2nn->second.push_back( u_n->second );
2679       }
2680       prevEndNodes[0] = sortedBaseNN.begin()->second;
2681       prevEndNodes[1] = sortedBaseNN.rbegin()->second;
2682     }
2683     if ( theParam2ColumnMap.size() < 2 )
2684       return false;
2685   }
2686
2687   // nb rows of nodes
2688   size_t prevNbRows   = theParam2ColumnMap.begin()->second.size(); // current, at least 1 here
2689   size_t expectNbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( theParam2ColumnMap.size()-1 ); // to be added
2690
2691   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
2692   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
2693
2694   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1, par_nVec_2;
2695   par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
2696   par_nVec_1 = par_nVec_2++;
2697   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
2698   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
2699   {
2700     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
2701     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
2702     nCol1.resize( prevNbRows + expectNbRows );
2703     nCol2.resize( prevNbRows + expectNbRows );
2704
2705     int i1, i2; size_t foundNbRows = 0;
2706     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[ prevNbRows-1 ];
2707     const SMDS_MeshNode *n2 = nCol2[ prevNbRows-1 ];
2708     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
2709     while ( const SMDS_MeshElement* face =
2710             SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
2711     {
2712       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
2713       {
2714         int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2715         if ( nbNodes != 4 )
2716           return false;
2717         if ( foundNbRows + 1 > expectNbRows )
2718           return false;
2719         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
2720         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
2721         nCol1[ prevNbRows + foundNbRows] = n1;
2722         nCol2[ prevNbRows + foundNbRows] = n2;
2723         ++foundNbRows;
2724       }
2725       avoidSet.insert( face );
2726     }
2727     if ((size_t) foundNbRows != expectNbRows )
2728       return false;
2729     avoidSet.clear();
2730   }
2731   return ( theParam2ColumnMap.size() > 1 &&
2732            theParam2ColumnMap.begin()->second.size() == prevNbRows + expectNbRows );
2733 }
2734
2735 namespace
2736 {
2737   //================================================================================
2738   /*!
2739    * \brief Return true if a node is at a corner of a 2D structured mesh of FACE
2740    */
2741   //================================================================================
2742
2743   bool isCornerOfStructure( const SMDS_MeshNode*   n,
2744                             const SMESHDS_SubMesh* faceSM,
2745                             SMESH_MesherHelper&    faceAnalyser )
2746   {
2747     int nbFacesInSM = 0;
2748     if ( n ) {
2749       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2750       while ( fIt->more() )
2751         nbFacesInSM += faceSM->Contains( fIt->next() );
2752     }
2753     if ( nbFacesInSM == 1 )
2754       return true;
2755
2756     if ( nbFacesInSM == 2 && n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
2757     {
2758       return faceAnalyser.IsRealSeam( n->getshapeId() );
2759     }
2760     return false;
2761   }
2762 }
2763
2764 //=======================================================================
2765 //function : IsStructured
2766 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is a structured rectangle
2767 //=======================================================================
2768
2769 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
2770 {
2771   SMESHDS_SubMesh* fSM = faceSM->GetSubMeshDS();
2772   if ( !fSM || fSM->NbElements() == 0 )
2773     return false;
2774
2775   list< TopoDS_Edge > edges;
2776   list< int > nbEdgesInWires;
2777   int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() ),
2778                                               edges, nbEdgesInWires );
2779   if ( nbWires != 1 /*|| nbEdgesInWires.front() != 4*/ ) // allow composite sides
2780     return false;
2781
2782   // algo: find corners of a structure and then analyze nb of faces and
2783   // length of structure sides
2784
2785   SMESHDS_Mesh* meshDS = faceSM->GetFather()->GetMeshDS();
2786   SMESH_MesherHelper faceAnalyser( *faceSM->GetFather() );
2787   faceAnalyser.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2788
2789   // rotate edges to get the first node being at corner
2790   // (in principle it's not necessary because so far none SALOME algo can make
2791   //  such a structured mesh that all corner nodes are not on VERTEXes)
2792   bool isCorner     = false;
2793   int nbRemainEdges = nbEdgesInWires.front();
2794   do {
2795     TopoDS_Vertex V = IthVertex( 0, edges.front() );
2796     isCorner = isCornerOfStructure( SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ),
2797                                     fSM, faceAnalyser);
2798     if ( !isCorner ) {
2799       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
2800       --nbRemainEdges;
2801     }
2802   }
2803   while ( !isCorner && nbRemainEdges > 0 );
2804
2805   if ( !isCorner )
2806     return false;
2807
2808   // get all nodes from EDGEs
2809   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2810   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin();
2811   for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2812   {
2813     map< double, const SMDS_MeshNode* > u2Nodes;
2814     if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( meshDS, *edge,
2815                                             /*skipMedium=*/true, u2Nodes ))
2816       return false;
2817
2818     list< const SMDS_MeshNode* > edgeNodes;
2819     map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2Nodes.begin();
2820     for ( ; u2n != u2Nodes.end(); ++u2n )
2821       edgeNodes.push_back( u2n->second );
2822     if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2823       edgeNodes.reverse();
2824
2825     if ( !nodes.empty() && nodes.back() == edgeNodes.front() )
2826       edgeNodes.pop_front();
2827     nodes.splice( nodes.end(), edgeNodes, edgeNodes.begin(), edgeNodes.end() );
2828   }
2829
2830   // get length of structured sides
2831   vector<int> nbEdgesInSide;
2832   int nbEdges = 0;
2833   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = ++nodes.begin();
2834   for ( ; n != nodes.end(); ++n )
2835   {
2836     ++nbEdges;
2837     if ( isCornerOfStructure( *n, fSM, faceAnalyser )) {
2838       nbEdgesInSide.push_back( nbEdges );
2839       nbEdges = 0;
2840     }
2841   }
2842
2843   // checks
2844   if ( nbEdgesInSide.size() != 4 )
2845     return false;
2846   if ( nbEdgesInSide[0] != nbEdgesInSide[2] )
2847     return false;
2848   if ( nbEdgesInSide[1] != nbEdgesInSide[3] )
2849     return false;
2850   if ( nbEdgesInSide[0] * nbEdgesInSide[1] != fSM->NbElements() )
2851     return false;
2852
2853   return true;
2854 }
2855
2856 //=======================================================================
2857 //function : IsDistorted2D
2858 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is ditorted
2859 //=======================================================================
2860
2861 bool SMESH_MesherHelper::IsDistorted2D( SMESH_subMesh*      faceSM,
2862                                         bool                checkUV,
2863                                         SMESH_MesherHelper* faceHelper)
2864 {
2865   if ( !faceSM || faceSM->GetSubShape().ShapeType() != TopAbs_FACE )
2866     return false;
2867
2868   bool haveBadFaces = false;
2869
2870   SMESH_MesherHelper helper( *faceSM->GetFather() );
2871   if ( faceHelper )
2872     helper.CopySubShapeInfo( *faceHelper );
2873   helper.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2874
2875   const TopoDS_Face&  F = TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() );
2876   SMESHDS_SubMesh* smDS = helper.GetMeshDS()->MeshElements( F );
2877   if ( !smDS || smDS->NbElements() == 0 ) return false;
2878
2879   bool subIdsValid = true; // shape ID of nodes is OK
2880   if ( helper.HasSeam() )
2881   {
2882     // check if nodes are bound to seam edges
2883     SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = faceSM->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/false);
2884     while ( smIt->more() && subIdsValid )
2885     {
2886       SMESH_subMesh* sm = smIt->next();
2887       if ( helper.IsSeamShape( sm->GetId() ) && sm->IsEmpty() )
2888         subIdsValid = false;
2889     }
2890   }
2891   SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = smDS->GetElements();
2892   double prevArea = 0;
2893   vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2894   vector< gp_XY >                uv;
2895   bool* toCheckUV = checkUV ? & checkUV : 0;
2896   while ( faceIt->more() && !haveBadFaces )
2897   {
2898     const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2899
2900     // get nodes
2901     nodes.resize( face->NbCornerNodes() );
2902     SMDS_MeshElement::iterator n = face->begin_nodes();
2903     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++n, ++i )
2904       nodes[ i ] = *n;
2905
2906     // avoid elems on degenerate shapes as UV on them can be wrong
2907     if ( helper.HasDegeneratedEdges() )
2908     {
2909       bool isOnDegen = false;
2910       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !isOnDegen ); ++i )
2911         isOnDegen = helper.IsDegenShape( nodes[ i ]->getshapeId() );
2912       if ( isOnDegen )
2913         continue;
2914     }
2915     // prepare for getting UVs
2916     const SMDS_MeshNode* inFaceNode = 0;
2917     if ( helper.HasSeam() ) {
2918       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !inFaceNode ); ++i )
2919         if ( !helper.IsSeamShape( nodes[ i ]->getshapeId() ))
2920         {
2921           inFaceNode = nodes[ i ];
2922           if ( !subIdsValid )
2923           {
2924             gp_XY uv = helper.GetNodeUV( F, inFaceNode );
2925             if ( helper.IsOnSeam( uv ))
2926               inFaceNode = NULL;
2927           }
2928         }
2929       if ( !inFaceNode )
2930         continue;
2931     }
2932     // get UVs
2933     uv.resize( nodes.size() );
2934     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2935       uv[ i ] = helper.GetNodeUV( F, nodes[ i ], inFaceNode, toCheckUV );
2936
2937     if ( !subIdsValid ) // fix uv on seam
2938     {
2939       gp_XY uvInFace = helper.GetNodeUV( F, inFaceNode );
2940       for ( size_t i = 0; i < uv.size(); ++i )
2941         if ( helper.IsOnSeam( uv[i] ))
2942           uv[i] = helper.getUVOnSeam( uv[i], uvInFace ).XY();
2943     }
2944
2945     // compare orientation of triangles
2946     double faceArea = 0;
2947     for ( int iT = 0, nbT = nodes.size()-2; iT < nbT; ++iT )
2948     {
2949       gp_XY v1 = uv[ iT+1 ] - uv[ 0 ];
2950       gp_XY v2 = uv[ iT+2 ] - uv[ 0 ];
2951       faceArea += v2 ^ v1;
2952     }
2953     haveBadFaces = ( faceArea * prevArea < 0 );
2954     prevArea = faceArea;
2955   }
2956
2957   return haveBadFaces;
2958 }
2959
2960 //================================================================================
2961 /*!
2962  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
2963  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
2964  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
2965  *                in the corresponding submesh point in different directions
2966  */
2967 //================================================================================
2968
2969 bool SMESH_MesherHelper::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace)
2970 {
2971   if ( theFace.IsNull() )
2972     return false;
2973
2974   // find out orientation of a meshed face
2975   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( theFace );
2976   TopoDS_Shape aMeshedFace = GetMeshDS()->IndexToShape( faceID );
2977   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
2978
2979   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = GetMeshDS()->MeshElements( faceID );
2980   if ( !aSubMeshDSFace )
2981     return isReversed;
2982
2983   // find an element on a bounday of theFace
2984   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2985   const SMDS_MeshNode* nn[2];
2986   while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2987   {
2988     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2989     if ( ! elem ) continue;
2990
2991     // look for 2 nodes on EDGE
2992     int nbNodes = elem->NbCornerNodes();
2993     nn[0] = elem->GetNode( nbNodes-1 );
2994     for ( int iN = 0; iN < nbNodes; ++iN )
2995     {
2996       nn[1] = elem->GetNode( iN );
2997       if ( nn[0]->GetPosition()->GetDim() < 2 &&
2998            nn[1]->GetPosition()->GetDim() < 2 )
2999       {
3000         TopoDS_Shape s0 = GetSubShapeByNode( nn[0], GetMeshDS() );
3001         TopoDS_Shape s1 = GetSubShapeByNode( nn[1], GetMeshDS() );
3002         TopoDS_Shape  E = GetCommonAncestor( s0, s1, *myMesh, TopAbs_EDGE );
3003         if ( !E.IsNull() && !s0.IsSame( s1 ) && E.Orientation() != TopAbs_INTERNAL )
3004         {
3005           // is E seam edge?
3006           int nb = 0;
3007           for ( TopExp_Explorer exp( theFace, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
3008             if ( E.IsSame( exp.Current() )) {
3009               ++nb;
3010               E = exp.Current(); // to know orientation
3011             }
3012           if ( nb == 1 )
3013           {
3014             bool ok = true;
3015             double u0 = GetNodeU( TopoDS::Edge( E ), nn[0], nn[1], &ok );
3016             double u1 = GetNodeU( TopoDS::Edge( E ), nn[1], nn[0], &ok );
3017             if ( ok )
3018             {
3019               // check that the 2 nodes are connected with a segment (IPAL53055)
3020               ok = false;
3021               const SMDS_MeshElement* seg;
3022               if ( SMESHDS_SubMesh* sm = GetMeshDS()->MeshElements( E ))
3023                 if (( sm->NbElements() > 0 ) &&
3024                     ( seg = GetMeshDS()->FindEdge( nn[0], nn[1] )))
3025                   ok = sm->Contains( seg );
3026             }
3027             if ( ok )
3028             {
3029               isReversed = ( u0 > u1 );
3030               if ( E.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3031                 isReversed = !isReversed;
3032               return isReversed;
3033             }
3034           }
3035         }
3036       }
3037       nn[0] = nn[1];
3038     }
3039   }
3040
3041   // find an element with a good normal
3042   gp_Vec Ne;
3043   bool normalOK = false;
3044   gp_XY uv;
3045   iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
3046   while ( !normalOK && iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
3047   {
3048     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
3049     if ( ! SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( elem, const_cast<gp_XYZ&>( Ne.XYZ() ), /*normalized=*/0 ))
3050       continue;
3051     normalOK = true;
3052
3053     // get UV of a node inside theFACE
3054     SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
3055     const SMDS_MeshNode* nInFace = 0;
3056     int iPosDim = SMDS_TOP_VERTEX;
3057     while ( nodesIt->more() ) // loop on nodes
3058     {
3059       const SMDS_MeshNode* n = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nodesIt->next() );
3060       if ( n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() >= iPosDim )
3061       {
3062         nInFace = n;
3063         iPosDim = n->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
3064       }
3065     }
3066     uv = GetNodeUV( theFace, nInFace, 0, &normalOK );
3067   }
3068   if ( !normalOK )
3069     return isReversed;
3070
3071   // face normal at node position
3072   TopLoc_Location loc;
3073   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
3074   // if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 )
3075   // some surfaces not detected as GeomAbs_C1 are nevertheless correct for meshing
3076   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C0 )
3077     return isReversed;
3078
3079   gp_Vec d1u, d1v; gp_Pnt p;
3080   surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
3081   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
3082
3083   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3084     Nf.Reverse();
3085
3086   return Ne * Nf < 0.;
3087 }
3088
3089 //=======================================================================
3090 //function : Count
3091 //purpose  : Count nb of sub-shapes
3092 //=======================================================================
3093
3094 int SMESH_MesherHelper::Count(const TopoDS_Shape&    shape,
3095                               const TopAbs_ShapeEnum type,
3096                               const bool             ignoreSame)
3097 {
3098   if ( ignoreSame ) {
3099     TopTools_IndexedMapOfShape map;
3100     TopExp::MapShapes( shape, type, map );
3101     return map.Extent();
3102   }
3103   else {
3104     int nb = 0;
3105     for ( TopExp_Explorer exp( shape, type ); exp.More(); exp.Next() )
3106       ++nb;
3107     return nb;
3108   }
3109 }
3110
3111 //=======================================================================
3112 //function : NbAncestors
3113 //purpose  : Return number of unique ancestors of the shape
3114 //=======================================================================
3115
3116 int SMESH_MesherHelper::NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
3117                                     const SMESH_Mesh&   mesh,
3118                                     TopAbs_ShapeEnum    ancestorType/*=TopAbs_SHAPE*/)
3119 {
3120   TopTools_MapOfShape ancestors;
3121   TopTools_ListIteratorOfListOfShape ansIt( mesh.GetAncestors(shape) );
3122   for ( ; ansIt.More(); ansIt.Next() ) {
3123     if ( ancestorType == TopAbs_SHAPE || ansIt.Value().ShapeType() == ancestorType )
3124       ancestors.Add( ansIt.Value() );
3125   }
3126   return ancestors.Extent();
3127 }
3128
3129 //=======================================================================
3130 //function : GetSubShapeOri
3131 //purpose  : Return orientation of sub-shape in the main shape
3132 //=======================================================================
3133
3134 TopAbs_Orientation SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
3135                                                       const TopoDS_Shape& subShape)
3136 {
3137   TopAbs_Orientation ori = TopAbs_Orientation(-1);
3138   if ( !shape.IsNull() && !subShape.IsNull() )
3139   {
3140     TopExp_Explorer e( shape, subShape.ShapeType() );
3141     if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) // TopAbs_INTERNAL or TopAbs_EXTERNAL
3142       e.Init( shape.Oriented(TopAbs_FORWARD), subShape.ShapeType() );
3143     for ( ; e.More(); e.Next())
3144       if ( subShape.IsSame( e.Current() ))
3145         break;
3146     if ( e.More() )
3147       ori = e.Current().Orientation();
3148   }
3149   return ori;
3150 }
3151
3152 //=======================================================================
3153 //function : IsSubShape
3154 //purpose  :
3155 //=======================================================================
3156
3157 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape,
3158                                      const TopoDS_Shape& mainShape )
3159 {
3160   if ( !shape.IsNull() && !mainShape.IsNull() )
3161   {
3162     for ( TopExp_Explorer exp( mainShape, shape.ShapeType());
3163           exp.More();
3164           exp.Next() )
3165       if ( shape.IsSame( exp.Current() ))
3166         return true;
3167   }
3168   return false;
3169 }
3170
3171 //=======================================================================
3172 //function : IsSubShape
3173 //purpose  :
3174 //=======================================================================
3175
3176 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh )
3177 {
3178   if ( shape.IsNull() || !aMesh )
3179     return false;
3180   return
3181     aMesh->GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape ) ||
3182     // PAL16202
3183     (shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape ));
3184 }
3185
3186 //=======================================================================
3187 //function : IsBlock
3188 //purpose  :
3189 //=======================================================================
3190
3191 bool SMESH_MesherHelper::IsBlock( const TopoDS_Shape& shape )
3192 {
3193   if ( shape.IsNull() )
3194     return false;
3195
3196   TopoDS_Shell shell;
3197   TopExp_Explorer exp( shape, TopAbs_SHELL );
3198   if ( !exp.More() ) return false;
3199   shell = TopoDS::Shell( exp.Current() );
3200   if ( exp.Next(), exp.More() ) return false;
3201
3202   TopoDS_Vertex v;
3203   TopTools_IndexedMapOfOrientedShape map;
3204   return SMESH_Block::FindBlockShapes( shell, v, v, map );
3205 }
3206
3207
3208 //================================================================================
3209 /*!
3210  * \brief Return maximal tolerance of shape
3211  */
3212 //================================================================================
3213
3214 double SMESH_MesherHelper::MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape )
3215 {
3216   double tol = Precision::Confusion();
3217   TopExp_Explorer exp;
3218   for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
3219     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Face( exp.Current())));
3220   for ( exp.Init( shape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
3221     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Edge( exp.Current())));
3222   for ( exp.Init( shape, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
3223     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Vertex( exp.Current())));
3224
3225   return tol;
3226 }
3227
3228 //================================================================================
3229 /*!
3230  * \brief Return MaxTolerance( face ), probably cached
3231  */
3232 //================================================================================
3233
3234 double SMESH_MesherHelper::getFaceMaxTol( const TopoDS_Shape& face ) const
3235 {
3236   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( face );
3237
3238   SMESH_MesherHelper* me = const_cast< SMESH_MesherHelper* >( this );
3239   double & tol = me->myFaceMaxTol.insert( make_pair( faceID, -1. )).first->second;
3240   if ( tol < 0 )
3241     tol = MaxTolerance( face );
3242
3243   return tol;
3244 }
3245
3246 //================================================================================
3247 /*!
3248  * \brief Return an angle between two EDGEs sharing a common VERTEX with reference
3249  *        of the FACE normal
3250  *  \return double - the angle (between -Pi and Pi), negative if the angle is concave,
3251  *                   1e100 in case of failure
3252  *  \warning Care about order of the EDGEs and their orientation to be as they are
3253  *          within the FACE! Don't pass degenerated EDGEs neither!
3254  */
3255 //================================================================================
3256
3257 double SMESH_MesherHelper::GetAngle( const TopoDS_Edge &   theE1,
3258                                      const TopoDS_Edge &   theE2,
3259                                      const TopoDS_Face &   theFace,
3260                                      const TopoDS_Vertex & theCommonV,
3261                                      gp_Vec*               theFaceNormal)
3262 {
3263   double angle = 1e100;
3264   try
3265   {
3266     double f,l;
3267     Handle(Geom_Curve)     c1 = BRep_Tool::Curve( theE1, f,l );
3268     Handle(Geom_Curve)     c2 = BRep_Tool::Curve( theE2, f,l );
3269     Handle(Geom2d_Curve) c2d1 = BRep_Tool::CurveOnSurface( theE1, theFace, f,l );
3270     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace );
3271     double                 p1 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE1 );
3272     double                 p2 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE2 );
3273     if ( c1.IsNull() || c2.IsNull() )
3274       return angle;
3275     gp_XY uv = c2d1->Value( p1 ).XY();
3276     gp_Vec du, dv; gp_Pnt p;
3277     surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
3278     gp_Vec vec1, vec2, vecRef = du ^ dv;
3279     int  nbLoops = 0;
3280     double p1tmp = p1;
3281     while ( vecRef.SquareMagnitude() < 1e-25 )
3282     {
3283       double dp = ( l - f ) / 1000.;
3284       p1tmp += dp * (( Abs( p1 - f ) > Abs( p1 - l )) ? -1. : +1.);
3285       uv = c2d1->Value( p1tmp ).XY();
3286       surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
3287       vecRef = du ^ dv;
3288       if ( ++nbLoops > 10 )
3289       {
3290 #ifdef _DEBUG_
3291         cout << "SMESH_MesherHelper::GetAngle(): Captured in a sigularity" << endl;
3292 #endif
3293         return angle;
3294       }
3295     }
3296     if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3297       vecRef.Reverse();
3298     if ( theFaceNormal ) *theFaceNormal = vecRef;
3299
3300     c1->D1( p1, p, vec1 );
3301     c2->D1( p2, p, vec2 );
3302     // TopoDS_Face F = theFace;
3303     // if ( F.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
3304     //   F.Orientation( TopAbs_FORWARD );
3305     if ( theE1.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE1 )*/ == TopAbs_REVERSED )
3306       vec1.Reverse();
3307     if ( theE2.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE2 )*/ == TopAbs_REVERSED )
3308       vec2.Reverse();
3309     angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
3310
3311     if ( Abs ( angle ) >= 0.99 * M_PI )
3312     {
3313       BRep_Tool::Range( theE1, f, l );
3314       p1 += 1e-7 * ( p1-f < l-p1 ? +1. : -1. );
3315       c1->D1( p1, p, vec1 );
3316       if ( theE1.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3317         vec1.Reverse();
3318       BRep_Tool::Range( theE2, f, l );
3319       p2 += 1e-7 * ( p2-f < l-p2 ? +1. : -1. );
3320       c2->D1( p2, p, vec2 );
3321       if ( theE2.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3322         vec2.Reverse();
3323       angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
3324     }
3325   }
3326   catch (...)
3327   {
3328   }
3329   return angle;
3330 }
3331
3332 //================================================================================
3333 /*!
3334  * \brief Check if the first and last vertices of an edge are the same
3335  * \param anEdge - the edge to check
3336  * \retval bool - true if same
3337  */
3338 //================================================================================
3339
3340 bool SMESH_MesherHelper::IsClosedEdge( const TopoDS_Edge& anEdge )
3341 {
3342   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
3343     return IsClosedEdge( TopoDS::Edge( anEdge.Oriented( TopAbs_FORWARD )));
3344   return TopExp::FirstVertex( anEdge ).IsSame( TopExp::LastVertex( anEdge ));
3345 }
3346
3347 //================================================================================
3348 /*!
3349  * \brief Wrapper over TopExp::FirstVertex() and TopExp::LastVertex() fixing them
3350  *  in the case of INTERNAL edge
3351  */
3352 //================================================================================
3353
3354 TopoDS_Vertex SMESH_MesherHelper::IthVertex( const bool  is2nd,
3355                                              TopoDS_Edge anEdge,
3356                                              const bool  CumOri )
3357 {
3358   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
3359     anEdge.Orientation( TopAbs_FORWARD );
3360
3361   const TopAbs_Orientation tgtOri = is2nd ? TopAbs_REVERSED : TopAbs_FORWARD;
3362   TopoDS_Iterator vIt( anEdge, CumOri );
3363   while ( vIt.More() && vIt.Value().Orientation() != tgtOri )
3364     vIt.Next();
3365
3366   return ( vIt.More() ? TopoDS::Vertex(vIt.Value()) : TopoDS_Vertex() );
3367 }
3368
3369 //================================================================================
3370 /*!
3371  * \brief Return type of shape contained in a group
3372  *  \param group - a shape of type TopAbs_COMPOUND
3373  *  \param avoidCompound - not to return TopAbs_COMPOUND
3374  */
3375 //================================================================================
3376
3377 TopAbs_ShapeEnum SMESH_MesherHelper::GetGroupType(const TopoDS_Shape& group,
3378                                                   const bool          avoidCompound)
3379 {
3380   if ( !group.IsNull() )
3381   {
3382     if ( group.ShapeType() != TopAbs_COMPOUND )
3383       return group.ShapeType();
3384
3385     // iterate on a compound
3386     TopoDS_Iterator it( group );
3387     if ( it.More() )
3388       return avoidCompound ? GetGroupType( it.Value() ) : it.Value().ShapeType();
3389   }
3390   return TopAbs_SHAPE;
3391 }
3392
3393 //================================================================================
3394 /*!
3395  * \brief Returns a shape, to which a hypothesis used to mesh a given shape is assigned
3396  *  \param [in] hyp - the hypothesis
3397  *  \param [in] shape - the shape, for meshing which the \a hyp is used
3398  *  \param [in] mesh - the mesh
3399  *  \return TopoDS_Shape - the shape the \a hyp is assigned to
3400  */
3401 //================================================================================
3402
3403 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetShapeOfHypothesis( const SMESHDS_Hypothesis * hyp,
3404                                                        const TopoDS_Shape&        shape,
3405                                                        SMESH_Mesh*                mesh)
3406 {
3407   const SMESH_Hypothesis* h = static_cast<const SMESH_Hypothesis*>( hyp );
3408   SMESH_HypoFilter hypFilter( SMESH_HypoFilter::Is( h ));
3409
3410   TopoDS_Shape shapeOfHyp;
3411   mesh->GetHypothesis( shape, hypFilter, /*checkAncestors=*/true, &shapeOfHyp );
3412   return shapeOfHyp;
3413 }
3414
3415 //=======================================================================
3416 //function : IsQuadraticMesh
3417 //purpose  : Check mesh without geometry for: if all elements on this shape are quadratic,
3418 //           quadratic elements will be created.
3419 //           Used then generated 3D mesh without geometry.
3420 //=======================================================================
3421
3422 SMESH_MesherHelper:: MType SMESH_MesherHelper::IsQuadraticMesh()
3423 {
3424   int NbAllEdgsAndFaces=0;
3425   int NbQuadFacesAndEdgs=0;
3426   int NbFacesAndEdges=0;
3427   //All faces and edges
3428   NbAllEdgsAndFaces = myMesh->NbEdges() + myMesh->NbFaces();
3429   if ( NbAllEdgsAndFaces == 0 )
3430     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
3431
3432   //Quadratic faces and edges
3433   NbQuadFacesAndEdgs = myMesh->NbEdges(ORDER_QUADRATIC) + myMesh->NbFaces(ORDER_QUADRATIC);
3434
3435   //Linear faces and edges
3436   NbFacesAndEdges = myMesh->NbEdges(ORDER_LINEAR) + myMesh->NbFaces(ORDER_LINEAR);
3437
3438   if (NbAllEdgsAndFaces == NbQuadFacesAndEdgs) {
3439     //Quadratic mesh
3440     return SMESH_MesherHelper::QUADRATIC;
3441   }
3442   else if (NbAllEdgsAndFaces == NbFacesAndEdges) {
3443     //Linear mesh
3444     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
3445   }
3446   else
3447     //Mesh with both type of elements
3448     return SMESH_MesherHelper::COMP;
3449 }
3450
3451 //=======================================================================
3452 //function : GetOtherParam
3453 //purpose  : Return an alternative parameter for a node on seam
3454 //=======================================================================
3455
3456 double SMESH_MesherHelper::GetOtherParam(const double param) const
3457 {
3458   int i = myParIndex & U_periodic ? 0 : 1;
3459   return fabs(param-myPar1[i]) < fabs(param-myPar2[i]) ? myPar2[i] : myPar1[i];
3460 }
3461
3462 //=======================================================================
3463 //function : NbRealSeam
3464 //purpose  : Return a number of real seam edges in the shape set through
3465 //           IsQuadraticSubMesh() or SetSubShape(). A real seam edge encounters twice in a wire
3466 //=======================================================================
3467
3468 size_t SMESH_MesherHelper::NbRealSeam() const
3469 {
3470   size_t nb = 0;
3471
3472   std::set< int >::const_iterator id = mySeamShapeIds.begin();
3473   for ( ; id != mySeamShapeIds.end(); ++id )
3474     if ( *id < 0 ) ++nb;
3475     else break;
3476
3477   return nb;
3478 }
3479
3480 //=======================================================================
3481 //function : IsOnSeam
3482 //purpose  : Check if UV is on seam. Return 0 if not, 1 for U seam, 2 for V seam
3483 //=======================================================================
3484
3485 int SMESH_MesherHelper::IsOnSeam(const gp_XY& uv) const
3486 {
3487   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
3488     if ( myParIndex & i )
3489     {
3490       double p   = uv.Coord( i );
3491       double tol = ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100.;
3492       if ( Abs( p - myPar1[i-1] ) < tol ||
3493            Abs( p - myPar2[i-1] ) < tol )
3494         return i;
3495     }
3496   return 0;
3497 }
3498
3499 namespace {
3500
3501   //=======================================================================
3502   /*!
3503    * \brief Iterator on ancestors of the given type
3504    */
3505   //=======================================================================
3506
3507   struct TAncestorsIterator : public SMDS_Iterator<const TopoDS_Shape*>
3508   {
3509     TopTools_ListIteratorOfListOfShape _ancIter;
3510     TopAbs_ShapeEnum                   _type;
3511     TopTools_MapOfShape                _encountered;
3512     TopTools_IndexedMapOfShape         _allowed;
3513     TAncestorsIterator( const TopTools_ListOfShape& ancestors,
3514                         TopAbs_ShapeEnum            type,
3515                         const TopoDS_Shape*         container/* = 0*/)
3516       : _ancIter( ancestors ), _type( type )
3517     {
3518       if ( container && !container->IsNull() )
3519         TopExp::MapShapes( *container, type, _allowed);
3520       if ( _ancIter.More() ) {
3521         if ( !isCurrentAllowed() ) next();
3522         else _encountered.Add( _ancIter.Value() );
3523       }
3524     }
3525     virtual bool more()
3526     {
3527       return _ancIter.More();
3528     }
3529     virtual const TopoDS_Shape* next()
3530     {
3531       const TopoDS_Shape* s = _ancIter.More() ? & _ancIter.Value() : 0;
3532       if ( _ancIter.More() )
3533         for ( _ancIter.Next();  _ancIter.More(); _ancIter.Next())
3534           if ( isCurrentAllowed() && _encountered.Add( _ancIter.Value() ))
3535             break;
3536       return s;
3537     }
3538     bool isCurrentAllowed()
3539     {
3540       return (( _ancIter.Value().ShapeType() == _type ) &&
3541               ( _allowed.IsEmpty() || _allowed.Contains( _ancIter.Value() )));
3542     }
3543   };
3544
3545 } // namespace
3546
3547 //=======================================================================
3548 /*!
3549  * \brief Return iterator on ancestors of the given type, included into a container shape
3550  */
3551 //=======================================================================
3552
3553 PShapeIteratorPtr SMESH_MesherHelper::GetAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
3554                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
3555                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType,
3556                                                    const TopoDS_Shape* container)
3557 {
3558   return PShapeIteratorPtr
3559     ( new TAncestorsIterator( mesh.GetAncestors(shape), ancestorType, container));
3560 }
3561
3562 //=======================================================================
3563 //function : GetCommonAncestor
3564 //purpose  : Find a common ancestors of two shapes of the given type
3565 //=======================================================================
3566
3567 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetCommonAncestor(const TopoDS_Shape& shape1,
3568                                                    const TopoDS_Shape& shape2,
3569                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
3570                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
3571 {
3572   TopoDS_Shape commonAnc;
3573   if ( !shape1.IsNull() && !shape2.IsNull() )
3574   {
3575     if ( shape1.ShapeType() == ancestorType && IsSubShape( shape2, shape1 ))
3576       return shape1;
3577     if ( shape2.ShapeType() == ancestorType && IsSubShape( shape1, shape2 ))
3578       return shape2;
3579
3580     PShapeIteratorPtr ancIt = GetAncestors( shape1, mesh, ancestorType );
3581     while ( const TopoDS_Shape* anc = ancIt->next() )
3582       if ( IsSubShape( shape2, *anc ))
3583       {
3584         commonAnc = *anc;
3585         break;
3586       }
3587   }
3588   return commonAnc;
3589 }
3590
3591 //#include <Perf_Meter.hxx>
3592
3593 //=======================================================================
3594 namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
3595 //=======================================================================
3596
3597 #define __DMP__(txt) \
3598   // cout << txt
3599 #define MSG(txt) __DMP__(txt<<endl)
3600 #define MSGBEG(txt) __DMP__(txt)
3601
3602   //const double straightTol2 = 1e-33; // to detect straing links
3603   bool isStraightLink(double linkLen2, double middleNodeMove2)
3604   {
3605     // straight if <node move> < 1/15 * <link length>
3606     return middleNodeMove2 < 1/15./15. * linkLen2;
3607   }
3608
3609   struct QFace;
3610   // ---------------------------------------
3611   /*!
3612    * \brief Quadratic link knowing its faces
3613    */
3614   struct QLink: public SMESH_TLink
3615   {
3616     const SMDS_MeshNode*          _mediumNode;
3617     mutable vector<const QFace* > _faces;
3618     mutable gp_Vec                _nodeMove;
3619     mutable int                   _nbMoves;
3620     mutable bool                  _is2dFixed; // is moved along surface or in 3D
3621
3622     QLink(const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2, const SMDS_MeshNode* nm):
3623       SMESH_TLink( n1,n2 ), _mediumNode(nm), _nodeMove(0,0,0), _nbMoves(0) {
3624       _faces.reserve(4);
3625       _nodeMove = MediumPnt() - MiddlePnt();
3626       _is2dFixed = ( MediumPos() != SMDS_TOP_FACE );
3627     }
3628     void SetContinuesFaces() const;
3629     const QFace* GetContinuesFace( const QFace* face ) const;
3630     bool   OnBoundary() const;
3631     gp_XYZ MiddlePnt() const { return ( XYZ( node1() ) + XYZ( node2() )) / 2.; }
3632     gp_XYZ MediumPnt() const { return XYZ( _mediumNode ); }
3633
3634     SMDS_TypeOfPosition  MediumPos() const
3635     { return _mediumNode->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
3636     SMDS_TypeOfPosition  EndPos(bool isSecond) const
3637     { return (isSecond ? node2() : node1())->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
3638     const SMDS_MeshNode* EndPosNode(SMDS_TypeOfPosition pos) const
3639     { return EndPos(0) == pos ? node1() : EndPos(1) == pos ? node2() : 0; }
3640
3641     void Move(const gp_Vec& move, bool sum=false, bool is2dFixed=false) const
3642     { _nodeMove += move; _nbMoves += sum ? (_nbMoves==0) : 1; _is2dFixed |= is2dFixed; }
3643     gp_XYZ Move() const { return _nodeMove.XYZ() / _nbMoves; }
3644     bool IsMoved() const { return (_nbMoves > 0 /*&& !IsStraight()*/); }
3645     bool IsFixedOnSurface() const { return _is2dFixed; }
3646     bool IsStraight() const
3647     { return isStraightLink( (XYZ(node1())-XYZ(node2())).SquareModulus(),
3648                              _nodeMove.SquareMagnitude());
3649     }
3650     bool operator<(const QLink& other) const {
3651       return (node1()->GetID() == other.node1()->GetID() ?
3652               node2()->GetID() < other.node2()->GetID() :
3653               node1()->GetID() < other.node1()->GetID());
3654     }
3655 //     struct PtrComparator {
3656 //       bool operator() (const QLink* l1, const QLink* l2 ) const { return *l1 < *l2; }
3657 //     };
3658   };
3659   // ---------------------------------------------------------
3660   /*!
3661    * \brief Link in the chain of links; it connects two faces
3662    */
3663   struct TChainLink
3664   {
3665     const QLink*         _qlink;
3666     mutable const QFace* _qfaces[2];
3667
3668     TChainLink(const QLink* qlink=0):_qlink(qlink) {
3669       _qfaces[0] = _qfaces[1] = 0;
3670     }
3671     void SetFace(const QFace* face) const { int iF = _qfaces[0] ? 1 : 0; _qfaces[iF]=face; }
3672
3673     bool IsBoundary() const { return !_qfaces[1]; }
3674
3675     void RemoveFace( const QFace* face ) const
3676     { _qfaces[(face == _qfaces[1])] = 0; if (!_qfaces[0]) std::swap(_qfaces[0],_qfaces[1]); }
3677
3678     const QFace* NextFace( const QFace* f ) const
3679     { return _qfaces[0]==f ? _qfaces[1] : _qfaces[0]; }
3680
3681     const SMDS_MeshNode* NextNode( const SMDS_MeshNode* n ) const
3682     { return n == _qlink->node1() ? _qlink->node2() : _qlink->node1(); }
3683
3684     bool operator<(const TChainLink& other) const { return *_qlink < *other._qlink; }
3685
3686     operator bool() const { return (_qlink); }
3687
3688     const QLink* operator->() const { return _qlink; }
3689
3690     gp_Vec Normal() const;
3691
3692     bool IsStraight() const;
3693   };
3694   // --------------------------------------------------------------------
3695   typedef list< TChainLink > TChain;
3696   typedef set < TChainLink > TLinkSet;
3697   typedef TLinkSet::const_iterator TLinkInSet;
3698
3699   const int theFirstStep = 5;
3700
3701   enum { ERR_OK, ERR_TRI, ERR_PRISM, ERR_UNKNOWN }; // errors of QFace::GetLinkChain()
3702   // --------------------------------------------------------------------
3703   /*!
3704    * \brief Quadratic face shared by two volumes and bound by QLinks
3705    */
3706   struct QFace: public TIDSortedNodeSet
3707   {
3708     mutable const SMDS_MeshElement* _volumes[2];
3709     mutable vector< const QLink* >  _sides;
3710     mutable bool                    _sideIsAdded[4]; // added in chain of links
3711     gp_Vec                          _normal;
3712 #ifdef _DEBUG_
3713     mutable const SMDS_MeshElement* _face;
3714 #endif
3715
3716     QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face=0 );
3717
3718     void SetVolume(const SMDS_MeshElement* v) const { _volumes[ _volumes[0] ? 1 : 0 ] = v; }
3719
3720     int NbVolumes() const { return !_volumes[0] ? 0 : !_volumes[1] ? 1 : 2; }
3721
3722     void AddSelfToLinks() const {
3723       for ( size_t i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3724         _sides[i]->_faces.push_back( this );
3725     }
3726     int LinkIndex( const QLink* side ) const {
3727       for (size_t i = 0; i<_sides.size(); ++i ) if ( _sides[i] == side ) return i;
3728       return -1;
3729     }
3730     bool GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const;
3731
3732     bool GetLinkChain( TChainLink& link, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const
3733     {
3734       int i = LinkIndex( link._qlink );
3735       if ( i < 0 ) return true;
3736       _sideIsAdded[i] = true;
3737       link.SetFace( this );
3738       // continue from opposite link
3739       return GetLinkChain( (i+2)%_sides.size(), chain, pos, err );
3740     }
3741     bool IsBoundary() const { return !_volumes[1]; }
3742
3743     bool Contains( const SMDS_MeshNode* node ) const { return count(node); }
3744
3745     bool IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const;
3746
3747     TLinkInSet GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
3748                                 const TChainLink&    avoidLink,
3749                                 TLinkInSet *         notBoundaryLink = 0,
3750                                 const SMDS_MeshNode* nodeToContain = 0,
3751                                 bool *               isAdjacentUsed = 0,
3752                                 int                  nbRecursionsLeft = -1) const;
3753
3754     TLinkInSet GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
3755                               const TChainLink&    avoidLink,
3756                               const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const;
3757
3758     const SMDS_MeshNode* GetNodeInFace() const {
3759       for ( size_t iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3760         if ( _sides[iL]->MediumPos() == SMDS_TOP_FACE ) return _sides[iL]->_mediumNode;
3761       return 0;
3762     }
3763
3764     gp_Vec LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0) const;
3765
3766     double MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
3767                            const gp_Vec&       theRefVec,
3768                            const TLinkSet&     theLinks,
3769                            SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0,
3770                            const double        thePrevLen=0,
3771                            const int           theStep=theFirstStep,
3772                            gp_Vec*             theLinkNorm=0,
3773                            double              theSign=1.0) const;
3774   };
3775
3776   //================================================================================
3777   /*!
3778    * \brief Dump QLink and QFace
3779    */
3780   ostream& operator << (ostream& out, const QLink& l)
3781   {
3782     out <<"QLink nodes: "
3783         << l.node1()->GetID() << " - "
3784         << l._mediumNode->GetID() << " - "
3785         << l.node2()->GetID() << endl;
3786     return out;
3787   }
3788   ostream& operator << (ostream& out, const QFace& f)
3789   {
3790     out <<"QFace nodes: "/*<< &f << "  "*/;
3791     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = f.begin(); n != f.end(); ++n )
3792       out << (*n)->GetID() << " ";
3793     out << " \tvolumes: "
3794         << (f._volumes[0] ? f._volumes[0]->GetID() : 0) << " "
3795         << (f._volumes[1] ? f._volumes[1]->GetID() : 0);
3796     out << "  \tNormal: "<< f._normal.X() <<", "<<f._normal.Y() <<", "<<f._normal.Z() << endl;
3797     return out;
3798   }
3799
3800   //================================================================================
3801   /*!
3802    * \brief Construct QFace from QLinks
3803    */
3804   //================================================================================
3805
3806   QFace::QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face )
3807   {
3808     _volumes[0] = _volumes[1] = 0;
3809     _sides = links;
3810     _sideIsAdded[0]=_sideIsAdded[1]=_sideIsAdded[2]=_sideIsAdded[3]=false;
3811     _normal.SetCoord(0,0,0);
3812     for ( size_t i = 1; i < _sides.size(); ++i ) {
3813       const QLink *l1 = _sides[i-1], *l2 = _sides[i];
3814       insert( l1->node1() ); insert( l1->node2() );
3815       // compute normal
3816       gp_Vec v1( XYZ( l1->node2()), XYZ( l1->node1()));
3817       gp_Vec v2( XYZ( l2->node1()), XYZ( l2->node2()));
3818       if ( l1->node1() != l2->node1() && l1->node2() != l2->node2() )
3819         v1.Reverse();
3820       _normal += v1 ^ v2;
3821     }
3822     double normSqSize = _normal.SquareMagnitude();
3823     if ( normSqSize > numeric_limits<double>::min() )
3824       _normal /= sqrt( normSqSize );
3825     else
3826       _normal.SetCoord(1e-33,0,0);
3827
3828 #ifdef _DEBUG_
3829     _face = face;
3830 #endif
3831   }
3832   //================================================================================
3833   /*!
3834    * \brief Make up a chain of links
3835    *  \param iSide - link to add first
3836    *  \param chain - chain to fill in
3837    *  \param pos   - position of medium nodes the links should have
3838    *  \param error - out, specifies what is wrong
3839    *  \retval bool - false if valid chain can't be built; "valid" means that links
3840    *                 of the chain belongs to rectangles bounding hexahedrons
3841    */
3842   //================================================================================
3843
3844   bool QFace::GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& error) const
3845   {
3846     if ( iSide >= (int)_sides.size() ) // wrong argument iSide
3847       return false;
3848     if ( _sideIsAdded[ iSide ]) // already in chain
3849       return true;
3850
3851     if ( _sides.size() != 4 ) { // triangle - visit all my continuous faces
3852       MSGBEG( *this );
3853       TLinkSet links;
3854       list< const QFace* > faces( 1, this );
3855       while ( !faces.empty() ) {
3856         const QFace* face = faces.front();
3857         for ( size_t i = 0; i < face->_sides.size(); ++i ) {
3858           if ( !face->_sideIsAdded[i] && face->_sides[i] ) {
3859             face->_sideIsAdded[i] = true;
3860             // find a face side in the chain
3861             TLinkInSet chLink = links.insert( TChainLink(face->_sides[i])).first;
3862 //             TChain::iterator chLink = chain.begin();
3863 //             for ( ; chLink != chain.end(); ++chLink )
3864 //               if ( chLink->_qlink == face->_sides[i] )
3865 //                 break;
3866 //             if ( chLink == chain.end() )
3867 //               chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(face->_sides[i]));
3868             // add a face to a chained link and put a continues face in the queue
3869             chLink->SetFace( face );
3870             if ( face->_sides[i]->MediumPos() == pos )
3871               if ( const QFace* contFace = face->_sides[i]->GetContinuesFace( face ))
3872                 if ( contFace->_sides.size() == 3 )
3873                   faces.push_back( contFace );
3874           }
3875         }
3876         faces.pop_front();
3877       }
3878       if ( error < ERR_TRI )
3879         error = ERR_TRI;
3880       chain.insert( chain.end(), links.begin(),links.end() );
3881       return false;
3882     }
3883     _sideIsAdded[iSide] = true; // not to add this link to chain again
3884     const QLink* link = _sides[iSide];
3885     if ( !link)
3886       return true;
3887
3888     // add link into chain
3889     TChain::iterator chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(link));
3890     chLink->SetFace( this );
3891     MSGBEG( *this );
3892
3893     // propagate from a quadrangle to neighbour faces
3894     if ( link->MediumPos() >= pos ) {
3895       int nbLinkFaces = link->_faces.size();
3896       if ( nbLinkFaces == 4 || (/*nbLinkFaces < 4 && */link->OnBoundary())) {
3897         // hexahedral mesh or boundary quadrangles - goto a continuous face
3898         if ( const QFace* f = link->GetContinuesFace( this ))
3899           if ( f->_sides.size() == 4 )
3900             return f->GetLinkChain( *chLink, chain, pos, error );
3901       }
3902       else {
3903         TChainLink chLink(link); // side face of prismatic mesh - visit all faces of iSide
3904         for ( int i = 0; i < nbLinkFaces; ++i )
3905           if ( link->_faces[i] )
3906             link->_faces[i]->GetLinkChain( chLink, chain, pos, error );
3907         if ( error < ERR_PRISM )
3908           error = ERR_PRISM;
3909         return false;
3910       }
3911     }
3912     return true;
3913   }
3914
3915   //================================================================================
3916   /*!
3917    * \brief Return a boundary link of the triangle face
3918    *  \param links - set of all links
3919    *  \param avoidLink - link not to return
3920    *  \param notBoundaryLink - out, neither the returned link nor avoidLink
3921    *  \param nodeToContain - node the returned link must contain; if provided, search
3922    *                         also performed on adjacent faces
3923    *  \param isAdjacentUsed - returns true if link is found in adjacent faces
3924    *  \param nbRecursionsLeft - to limit recursion
3925    */
3926   //================================================================================
3927
3928   TLinkInSet QFace::GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
3929                                      const TChainLink&    avoidLink,
3930                                      TLinkInSet *         notBoundaryLink,
3931                                      const SMDS_MeshNode* nodeToContain,
3932                                      bool *               isAdjacentUsed,
3933                                      int                  nbRecursionsLeft) const
3934   {
3935     TLinkInSet linksEnd = links.end(), boundaryLink = linksEnd;
3936
3937     typedef list< pair< const QFace*, TLinkInSet > > TFaceLinkList;
3938     TFaceLinkList adjacentFaces;
3939
3940     for ( size_t iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3941     {
3942       if ( avoidLink._qlink == _sides[iL] )
3943         continue;
3944       TLinkInSet link = links.find( _sides[iL] );
3945       if ( link == linksEnd ) continue;
3946       if ( (*link)->MediumPos() > SMDS_TOP_FACE )
3947         continue; // We work on faces here, don't go inside a solid
3948
3949       // check link
3950       if ( link->IsBoundary() ) {
3951         if ( !nodeToContain ||
3952              (*link)->node1() == nodeToContain ||
3953              (*link)->node2() == nodeToContain )
3954         {
3955           boundaryLink = link;
3956           if ( !notBoundaryLink ) break;
3957         }
3958       }
3959       else if ( notBoundaryLink ) {
3960         *notBoundaryLink = link;
3961         if ( boundaryLink != linksEnd ) break;
3962       }
3963
3964       if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain ) // collect adjacent faces
3965         if ( const QFace* adj = link->NextFace( this ))
3966           if ( adj->Contains( nodeToContain ))
3967             adjacentFaces.push_back( make_pair( adj, link ));
3968     }
3969
3970     if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = false;
3971     if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain && nbRecursionsLeft) // check adjacent faces
3972     {
3973       if ( nbRecursionsLeft < 0 )
3974         nbRecursionsLeft = nodeToContain->NbInverseElements();
3975       TFaceLinkList::iterator adj = adjacentFaces.begin();
3976       for ( ; boundaryLink == linksEnd && adj != adjacentFaces.end(); ++adj )
3977         boundaryLink = adj->first->GetBoundaryLink( links, *(adj->second), 0, nodeToContain,
3978                                                     isAdjacentUsed, nbRecursionsLeft-1);
3979       if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = true;
3980     }
3981     return boundaryLink;
3982   }
3983   //================================================================================
3984   /*!
3985    * \brief Return a link ending at the given node but not avoidLink
3986    */
3987   //================================================================================
3988
3989   TLinkInSet QFace::GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
3990                                    const TChainLink&    avoidLink,
3991                                    const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const
3992   {
3993     for ( size_t i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3994       if ( avoidLink._qlink != _sides[i] &&
3995            (_sides[i]->node1() == nodeToContain || _sides[i]->node2() == nodeToContain ))
3996         return links.find( _sides[i] );
3997     return links.end();
3998   }
3999
4000   //================================================================================
4001   /*!
4002    * \brief Return normal to the i-th side pointing outside the face
4003    */
4004   //================================================================================
4005
4006   gp_Vec QFace::LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* /*uvHelper*/) const
4007   {
4008     gp_Vec   norm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
4009     gp_XYZ    pIn = ( _sides[ (i+1)%3 ]->MiddlePnt() +
4010                       _sides[ (i+2)%3 ]->MiddlePnt() ) / 2.;
4011     gp_Vec vecOut = ( _sides[i]->MiddlePnt() - pIn );
4012
4013     if ( norm * vecOut < 0 )
4014       norm.Reverse();
4015     double mag2 = norm.SquareMagnitude();
4016     if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
4017       norm /= sqrt( mag2 );
4018     return norm;
4019   }
4020   //================================================================================
4021   /*!
4022    * \brief Move medium node of theLink according to its distance from boundary
4023    *  \param theLink - link to fix
4024    *  \param theRefVec - movement of boundary
4025    *  \param theLinks - all adjacent links of continuous triangles
4026    *  \param theFaceHelper - helper is not used so far
4027    *  \param thePrevLen - distance from the boundary
4028    *  \param theStep - number of steps till movement propagation limit
4029    *  \param theLinkNorm - out normal to theLink
4030    *  \param theSign - 1 or -1 depending on movement of boundary
4031    *  \retval double - distance from boundary to propagation limit or other boundary
4032    */
4033   //================================================================================
4034
4035   double QFace::MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
4036                                 const gp_Vec&       theRefVec,
4037                                 const TLinkSet&     theLinks,
4038                                 SMESH_MesherHelper* theFaceHelper,
4039                                 const double        thePrevLen,
4040                                 const int           theStep,
4041                                 gp_Vec*             theLinkNorm,
4042                                 double              theSign) const
4043   {
4044     if ( !theStep )
4045       return thePrevLen; // propagation limit reached
4046
4047     size_t iL; // index of theLink
4048     for ( iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
4049       if ( theLink._qlink == _sides[ iL ])
4050         break;
4051
4052     MSG(string(theStep,'.')<<" Ref( "<<theRefVec.X()<<","<<theRefVec.Y()<<","<<theRefVec.Z()<<" )"
4053         <<" thePrevLen " << thePrevLen);
4054     MSG(string(theStep,'.')<<" "<<*theLink._qlink);
4055
4056     gp_Vec linkNorm = -LinkNorm( iL/*, theFaceHelper*/ ); // normal to theLink
4057     double refProj = theRefVec * linkNorm; // project movement vector to normal of theLink
4058     if ( theStep == theFirstStep )
4059       theSign = refProj < 0. ? -1. : 1.;
4060     else if ( theSign * refProj < 0.4 * theRefVec.Magnitude())
4061       return thePrevLen; // to propagate movement forward only, not in side dir or backward
4062
4063     int iL1 = (iL + 1) % 3, iL2 = (iL + 2) % 3; // indices of the two other links of triangle
4064     TLinkInSet link1 = theLinks.find( _sides[iL1] );
4065     TLinkInSet link2 = theLinks.find( _sides[iL2] );
4066
4067     const QFace *f1 = 0, *f2 = 0;  // adjacent faces
4068     bool isBndLink1 = true, isBndLink2 = true;
4069     if ( link1 != theLinks.end() && link2 != theLinks.end() )
4070     {
4071       f1 = link1->NextFace( this );
4072       f2 = link2->NextFace( this );
4073
4074       isBndLink1 = ( theLink->MediumPos() > (*link1)->MediumPos() );
4075       isBndLink2 = ( theLink->MediumPos() > (*link2)->MediumPos() );
4076       if ( theStep == theFirstStep ) // (issue 22541) quad-dominant mesh
4077       {
4078         if ( !isBndLink1 && !f1 )
4079           f1 = (*link1)->GetContinuesFace( this ); // get a quadrangle face
4080         if ( !isBndLink2 && !f2 )
4081           f2 = (*link2)->GetContinuesFace( this );
4082       }
4083     }
4084     else if ( _sides.size() < 4 )
4085       return thePrevLen;
4086
4087     // propagate to adjacent faces till limit step or boundary
4088     double len1 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL1]->MiddlePnt()).Modulus();
4089     double len2 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL2]->MiddlePnt()).Modulus();
4090     gp_Vec linkDir1(0,0,0); // initialize to avoid valgrind error ("Conditional jump...")
4091     gp_Vec linkDir2(0,0,0);
4092     try {
4093       OCC_CATCH_SIGNALS;
4094       if ( f1 && !isBndLink1 )
4095         len1 = f1->MoveByBoundary
4096           ( *link1, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len1, theStep-1, &linkDir1, theSign);
4097       else
4098         linkDir1 = LinkNorm( iL1/*, theFaceHelper*/ );
4099     } catch (...) {
4100       MSG( " --------------- EXCEPTION");
4101       return thePrevLen;
4102     }
4103     try {
4104       OCC_CATCH_SIGNALS;
4105       if ( f2 && !isBndLink2 )
4106         len2 = f2->MoveByBoundary
4107           ( *link2, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len2, theStep-1, &linkDir2, theSign);
4108       else
4109         linkDir2 = LinkNorm( iL2/*, theFaceHelper*/ );
4110     } catch (...) {
4111       MSG( " --------------- EXCEPTION");
4112       return thePrevLen;
4113     }
4114
4115     double fullLen = 0;
4116     if ( theStep != theFirstStep )
4117     {
4118       // choose chain length by direction of propagation most codirected with theRefVec
4119       bool choose1 = ( theRefVec * linkDir1 * theSign > theRefVec * linkDir2 * theSign );
4120       fullLen = choose1 ? len1 : len2;
4121       double r = thePrevLen / fullLen;
4122
4123       gp_Vec move = linkNorm * refProj * ( 1 - r );
4124       theLink->Move( move, /*sum=*/true );
4125
4126       MSG(string(theStep,'.')<<" Move "<< theLink->_mediumNode->GetID()<<
4127           " by " << refProj * ( 1 - r ) << " following " <<
4128           (choose1 ? *link1->_qlink : *link2->_qlink)); // warning: link1 can be invalid
4129
4130       if ( theLinkNorm ) *theLinkNorm = linkNorm;
4131     }
4132     return fullLen;
4133   }
4134
4135   //================================================================================
4136   /*!
4137    * \brief Checks if the face is distorted due to bentLink
4138    */
4139   //================================================================================
4140
4141   bool QFace::IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const
4142   {
4143     // code is valid for convex faces only
4144     gp_XYZ gc(0,0,0);
4145     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = begin(); n != end(); ++n )
4146       gc += XYZ( *n ) / double( size() );
4147     for ( size_t i = 0; i < _sides.size(); ++i )
4148     {
4149       if ( _sides[i] == bentLink ) continue;
4150       gp_Vec linkNorm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
4151       gp_Vec vecOut( gc, _sides[i]->MiddlePnt() );
4152       if ( linkNorm * vecOut < 0 )
4153         linkNorm.Reverse();
4154       double mag2 = linkNorm.SquareMagnitude();
4155       if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
4156         linkNorm /= sqrt( mag2 );
4157       gp_Vec vecBent    ( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MediumPnt());
4158       gp_Vec vecStraight( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MiddlePnt());
4159       if ( vecBent * linkNorm > -0.1*vecStraight.Magnitude() )
4160         return true;
4161     }
4162     return false;
4163
4164   }
4165
4166   //================================================================================
4167   /*!
4168    * \brief Find pairs of continues faces
4169    */
4170   //================================================================================
4171
4172   void QLink::SetContinuesFaces() const
4173   {
4174     //       x0         x - QLink, [-|] - QFace, v - volume
4175     //   v0  |   v1
4176     //       |          Between _faces of link x2 two vertical faces are continues
4177     // x1----x2-----x3  and two horizontal faces are continues. We set vertical faces
4178     //       |          to _faces[0] and _faces[1] and horizontal faces to
4179     //   v2  |   v3     _faces[2] and _faces[3] (or vice versa).
4180     //       x4
4181
4182     if ( _faces.empty() )
4183       return;
4184     int iFaceCont = -1, nbBoundary = 0, iBoundary[2]={-1,-1};
4185     if ( _faces[0]->IsBoundary() )
4186       iBoundary[ nbBoundary++ ] = 0;
4187     for ( size_t iF = 1; iFaceCont < 0 && iF < _faces.size(); ++iF )
4188     {
4189       // look for a face bounding none of volumes bound by _faces[0]
4190       bool sameVol = false;
4191       int nbVol = _faces[iF]->NbVolumes();
4192       for ( int iV = 0; !sameVol && iV < nbVol; ++iV )
4193         sameVol = ( _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[0] ||
4194                     _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[1]);
4195       if ( !sameVol )
4196         iFaceCont = iF;
4197       if ( _faces[iF]->IsBoundary() )
4198         iBoundary[ nbBoundary++ ] = iF;
4199     }
4200     // Set continues faces: arrange _faces to have
4201     // _faces[0] continues to _faces[1]
4202     // _faces[2] continues to _faces[3]
4203     if ( nbBoundary == 2 ) // bnd faces are continues
4204     {
4205       if (( iBoundary[0] < 2 ) != ( iBoundary[1] < 2 ))
4206       {
4207         int iNear0 = iBoundary[0] < 2 ? 1-iBoundary[0] : 5-iBoundary[0];
4208         std::swap( _faces[ iBoundary[1] ], _faces[iNear0] );
4209       }
4210     }
4211     else if ( iFaceCont > 0 ) // continues faces found
4212     {
4213       if ( iFaceCont != 1 )
4214         std::swap( _faces[1], _faces[iFaceCont] );
4215     }
4216     else if ( _faces.size() > 1 ) // not found, set NULL by the first face
4217     {
4218       _faces.insert( ++_faces.begin(), (QFace*) 0 );
4219     }
4220   }
4221   //================================================================================
4222   /*!
4223    * \brief Return a face continues to the given one
4224    */
4225   //================================================================================
4226
4227   const QFace* QLink::GetContinuesFace( const QFace* face ) const
4228   {
4229     if ( _faces.size() <= 4 )
4230       for ( size_t i = 0; i < _faces.size(); ++i ) {
4231         if ( _faces[i] == face ) {
4232           int iF = i < 2 ? 1-i : 5-i;
4233           return iF < (int)_faces.size() ? _faces[iF] : 0;
4234         }
4235       }
4236     return 0;
4237   }
4238   //================================================================================
4239   /*!
4240    * \brief True if link is on mesh boundary
4241    */
4242   //================================================================================
4243
4244   bool QLink::OnBoundary() const
4245   {
4246     for ( size_t i = 0; i < _faces.size(); ++i )
4247       if (_faces[i] && _faces[i]->IsBoundary()) return true;
4248     return false;
4249   }
4250   //================================================================================
4251   /*!
4252    * \brief Return normal of link of the chain
4253    */
4254   //================================================================================
4255
4256   gp_Vec TChainLink::Normal() const {
4257     gp_Vec norm;
4258     if (_qfaces[0]) norm  = _qfaces[0]->_normal;
4259     if (_qfaces[1]) norm += _qfaces[1]->_normal;
4260     return norm;
4261   }
4262   //================================================================================
4263   /*!
4264    * \brief Test link curvature taking into account size of faces
4265    */
4266   //================================================================================
4267
4268   bool TChainLink::IsStraight() const
4269   {
4270     bool isStraight = _qlink->IsStraight();
4271     if ( isStraight && _qfaces[0] && !_qfaces[1] )
4272     {
4273       int i = _qfaces[0]->LinkIndex( _qlink );
4274       int iOpp = ( i + 2 ) % _qfaces[0]->_sides.size();
4275       gp_XYZ mid1 = _qlink->MiddlePnt();
4276       gp_XYZ mid2 = _qfaces[0]->_sides[ iOpp ]->MiddlePnt();
4277       double faceSize2 = (mid1-mid2).SquareModulus();
4278       isStraight = _qlink->_nodeMove.SquareMagnitude() < 1/10./10. * faceSize2;
4279     }
4280     return isStraight;
4281   }
4282
4283   //================================================================================
4284   /*!
4285    * \brief Move medium nodes of vertical links of pentahedrons adjacent by side faces
4286    */
4287   //================================================================================
4288
4289   void fixPrism( TChain& allLinks )
4290   {
4291     // separate boundary links from internal ones
4292     typedef set<const QLink*/*, QLink::PtrComparator*/> QLinkSet;
4293     QLinkSet interLinks, bndLinks1, bndLink2;
4294
4295     bool isCurved = false;
4296     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
4297       if ( (*lnk)->OnBoundary() )
4298         bndLinks1.insert( lnk->_qlink );
4299       else
4300         interLinks.insert( lnk->_qlink );
4301       isCurved = isCurved || !lnk->IsStraight();
4302     }
4303     if ( !isCurved )
4304       return; // no need to move
4305
4306     QLinkSet *curBndLinks = &bndLinks1, *newBndLinks = &bndLink2;
4307
4308     while ( !interLinks.empty() && !curBndLinks->empty() )
4309     {
4310       // propagate movement from boundary links to connected internal links
4311       QLinkSet::iterator bnd = curBndLinks->begin(), bndEnd = curBndLinks->end();
4312       for ( ; bnd != bndEnd; ++bnd )
4313       {
4314         const QLink* bndLink = *bnd;
4315         for ( size_t i = 0; i < bndLink->_faces.size(); ++i ) // loop on faces of bndLink
4316         {
4317           const QFace* face = bndLink->_faces[i]; // quadrange lateral face of a prism
4318           if ( !face ) continue;
4319           // find and move internal link opposite to bndLink within the face
4320           int interInd = ( face->LinkIndex( bndLink ) + 2 ) % face->_sides.size();
4321           const QLink* interLink = face->_sides[ interInd ];
4322           QLinkSet::iterator pInterLink = interLinks.find( interLink );
4323           if ( pInterLink == interLinks.end() ) continue; // not internal link
4324           interLink->Move( bndLink->_nodeMove );
4325           // treated internal links become new boundary ones
4326           interLinks.erase( pInterLink );
4327           newBndLinks->insert( interLink );
4328         }
4329       }
4330       curBndLinks->clear();
4331       std::swap( curBndLinks, newBndLinks );
4332     }
4333   }
4334
4335   //================================================================================
4336   /*!
4337    * \brief Fix links of continues triangles near curved boundary
4338    */
4339   //================================================================================
4340
4341   void fixTriaNearBoundary( TChain & allLinks, SMESH_MesherHelper& /*helper*/)
4342   {
4343     if ( allLinks.empty() ) return;
4344
4345     TLinkSet linkSet( allLinks.begin(), allLinks.end());
4346     TLinkInSet linkIt = linkSet.begin(), linksEnd = linkSet.end();
4347
4348     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt)
4349     {
4350       if ( linkIt->IsBoundary() && !linkIt->IsStraight() && linkIt->_qfaces[0])
4351       {
4352         // move iff a boundary link is bent towards inside of a face (issue 0021084)
4353         const QFace* face = linkIt->_qfaces[0];
4354         gp_XYZ pIn = ( face->_sides[0]->MiddlePnt() +
4355                        face->_sides[1]->MiddlePnt() +
4356                        face->_sides[2]->MiddlePnt() ) / 3.;
4357         gp_XYZ insideDir( pIn - (*linkIt)->MiddlePnt());
4358         bool linkBentInside = ((*linkIt)->_nodeMove.Dot( insideDir ) > 0 );
4359         //if ( face->IsSpoiled( linkIt->_qlink ))
4360         if ( linkBentInside )
4361           face->MoveByBoundary( *linkIt, (*linkIt)->_nodeMove, linkSet );
4362       }
4363     }
4364   }
4365
4366   //================================================================================
4367   /*!
4368    * \brief Detect rectangular structure of links and build chains from them
4369    */
4370   //================================================================================
4371
4372   enum TSplitTriaResult {
4373     _OK, _NO_CORNERS, _FEW_ROWS, _MANY_ROWS, _NO_SIDELINK, _BAD_MIDQUAD, _NOT_RECT,
4374     _NO_MIDQUAD, _NO_UPTRIA, _BAD_SET_SIZE, _BAD_CORNER, _BAD_START, _NO_BOTLINK, _TWISTED_CHAIN };
4375
4376   TSplitTriaResult splitTrianglesIntoChains( TChain &            allLinks,
4377                                              vector< TChain> &   resultChains,
4378                                              SMDS_TypeOfPosition pos )
4379   {
4380     // put links in the set and evaluate number of result chains by number of boundary links
4381     TLinkSet linkSet;
4382     size_t nbBndLinks = 0;
4383     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
4384       linkSet.insert( *lnk );
4385       nbBndLinks += lnk->IsBoundary();
4386     }
4387     resultChains.clear();
4388     resultChains.reserve( nbBndLinks / 2 );
4389
4390     TLinkInSet linkIt, linksEnd = linkSet.end();
4391
4392     // find a boundary link with corner node; corner node has position pos-2
4393     // i.e. SMDS_TOP_VERTEX for links on faces and SMDS_TOP_EDGE for
4394     // links in volume
4395     SMDS_TypeOfPosition cornerPos = SMDS_TypeOfPosition(pos-2);
4396     const SMDS_MeshNode* corner = 0;
4397     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt )
4398       if ( linkIt->IsBoundary() && (corner = (*linkIt)->EndPosNode(cornerPos)))
4399         break;
4400     if ( !corner)
4401       return _NO_CORNERS;
4402
4403     TLinkInSet           startLink = linkIt;
4404     const SMDS_MeshNode* startCorner = corner;
4405     vector< TChain* >    rowChains;
4406     int iCol = 0;
4407
4408     while ( startLink != linksEnd) // loop on columns
4409     {
4410       // We suppose we have a rectangular structure like shown here. We have found a
4411       //               corner of the rectangle (startCorner) and a boundary link sharing
4412       //    |/  |/  |  the startCorner (startLink). We are going to loop on rows of the
4413       //  --o---o---o  structure making several chains at once. One chain (columnChain)
4414       //    |\  |  /|  starts at startLink and continues upward (we look at the structure
4415       //  \ | \ | / |  from such point that startLink is on the bottom of the structure).
4416       //   \|  \|/  |  While going upward we also fill horizontal chains (rowChains) we
4417       //  --o---o---o  encounter.
4418       //   /|\  |\  |
4419       //  / | \ | \ |  startCorner
4420       //    |  \|  \|,'
4421       //  --o---o---o
4422       //          `.startLink
4423
4424       if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
4425         return _NOT_RECT;
4426       resultChains.push_back( TChain() );
4427       TChain& columnChain = resultChains.back();
4428
4429       TLinkInSet botLink = startLink; // current horizontal link to go up from
4430       corner = startCorner; // current corner the botLink ends at
4431       size_t iRow = 0;
4432       while ( botLink != linksEnd ) // loop on rows
4433       {
4434         // add botLink to the columnChain
4435         columnChain.push_back( *botLink );
4436
4437         const QFace* botTria = botLink->_qfaces[0]; // bottom triangle bound by botLink
4438         if ( !botTria )
4439         { // the column ends
4440           if ( botLink == startLink )
4441             return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
4442           linkSet.erase( botLink );
4443           if ( iRow != rowChains.size() )
4444             return _FEW_ROWS; // different nb of rows in columns
4445           break;
4446         }
4447         // find the link dividing the quadrangle (midQuadLink) and vertical boundary
4448         // link ending at <corner> (sideLink); there are two cases:
4449         // 1) midQuadLink does not end at <corner>, then we easily find it by botTria,
4450         //   since midQuadLink is not at boundary while sideLink is.
4451         // 2) midQuadLink ends at <corner>
4452         bool isCase2;
4453         TLinkInSet midQuadLink = linksEnd;
4454         TLinkInSet sideLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, &midQuadLink,
4455                                                         corner, &isCase2 );
4456         if ( isCase2 ) { // find midQuadLink among links of botTria
4457           midQuadLink = botTria->GetLinkByNode( linkSet, *botLink, corner );
4458           if ( midQuadLink->IsBoundary() )
4459             return _BAD_MIDQUAD;
4460         }
4461         if ( sideLink == linksEnd || midQuadLink == linksEnd || sideLink == midQuadLink )
4462           return sideLink == linksEnd ? _NO_SIDELINK : _NO_MIDQUAD;
4463
4464         // fill chains
4465         columnChain.push_back( *midQuadLink );
4466         if ( iRow >= rowChains.size() ) {
4467           if ( iCol > 0 )
4468             return _MANY_ROWS; // different nb of rows in columns
4469           if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
4470             return _NOT_RECT;
4471           resultChains.push_back( TChain() );
4472           rowChains.push_back( & resultChains.back() );
4473         }
4474         rowChains[iRow]->push_back( *sideLink );
4475         rowChains[iRow]->push_back( *midQuadLink );
4476
4477         const QFace* upTria = midQuadLink->NextFace( botTria ); // upper tria of the rectangle
4478         if ( !upTria)
4479           return _NO_UPTRIA;
4480         if ( iRow == 0 ) {
4481           // prepare startCorner and startLink for the next column
4482           startCorner = startLink->NextNode( startCorner );
4483           if (isCase2)
4484             startLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, 0, startCorner );
4485           else
4486             startLink = upTria->GetBoundaryLink( linkSet, *midQuadLink, 0, startCorner );
4487           // check if no more columns remains
4488           if ( startLink != linksEnd ) {
4489             const SMDS_MeshNode* botNode = startLink->NextNode( startCorner );
4490             if ( (isCase2 ? botTria : upTria)->Contains( botNode ))
4491               startLink = linksEnd; // startLink bounds upTria or botTria
4492             else if ( startLink == botLink || startLink == midQuadLink || startLink == sideLink )
4493               return _BAD_START;
4494           }
4495         }
4496         // find bottom link and corner for the next row
4497         corner = sideLink->NextNode( corner );
4498         // next bottom link ends at the new corner
4499         linkSet.erase( botLink );
4500         botLink = upTria->GetLinkByNode( linkSet, (isCase2 ? *sideLink : *midQuadLink), corner );
4501         if ( botLink == linksEnd || botLink == midQuadLink || botLink == sideLink)
4502           return _NO_BOTLINK;
4503         if ( midQuadLink == startLink || sideLink == startLink )
4504           return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
4505         linkSet.erase( midQuadLink );
4506         linkSet.erase( sideLink );
4507
4508         // make faces neighboring the found ones be boundary
4509         if ( startLink != linksEnd ) {
4510           const QFace* tria = isCase2 ? botTria : upTria;
4511           for ( int iL = 0; iL < 3; ++iL ) {
4512             linkIt = linkSet.find( tria->_sides[iL] );
4513             if ( linkIt != linksEnd )
4514               linkIt->RemoveFace( tria );
4515           }
4516         }
4517         if ( botLink->_qfaces[0] == upTria || botLink->_qfaces[1] == upTria )
4518           botLink->RemoveFace( upTria ); // make next botTria first in vector
4519
4520         iRow++;
4521       } // loop on rows
4522
4523       iCol++;
4524     }
4525     // In the linkSet, there must remain the last links of rowChains; add them
4526     if ( linkSet.size() != rowChains.size() )
4527       return _BAD_SET_SIZE;
4528     for ( size_t iRow = 0; iRow < rowChains.size(); ++iRow ) {
4529       // find the link (startLink) ending at startCorner
4530       corner = 0;
4531       for ( startLink = linkSet.begin(); startLink != linksEnd; ++startLink ) {
4532         if ( (*startLink)->node1() == startCorner ) {
4533           corner = (*startLink)->node2(); break;
4534         }
4535         else if ( (*startLink)->node2() == startCorner) {
4536           corner = (*startLink)->node1(); break;
4537         }
4538       }
4539       if ( startLink == linksEnd )
4540         return _BAD_CORNER;
4541       rowChains[ iRow ]->push_back( *startLink );
4542       linkSet.erase( startLink );
4543       startCorner = corner;
4544     }
4545
4546     return _OK;
4547   }
4548
4549   //================================================================================
4550   /*!
4551    * \brief Place medium nodes at the link middle for elements whose corner nodes
4552    *        are out of geometrical boundary to prevent distorting elements.
4553    *        Issue 0020982, note 0013990
4554    */
4555   //================================================================================
4556
4557   void force3DOutOfBoundary( SMESH_MesherHelper&    theHelper,
4558                              SMESH_ComputeErrorPtr& theError)
4559   {
4560     SMESHDS_Mesh* meshDS = theHelper.GetMeshDS();
4561     TopoDS_Shape  shape = theHelper.GetSubShape().Oriented( TopAbs_FORWARD );
4562     if ( shape.IsNull() ) return;
4563
4564     if ( !dynamic_cast<SMESH_BadInputElements*>( theError.get() ))
4565     {
4566       if ( !theError )
4567         theError.reset( new SMESH_BadInputElements( meshDS ));
4568       else
4569         theError.reset( new SMESH_BadInputElements( meshDS,
4570                                                     theError->myName,
4571                                                     theError->myComment,
4572                                                     theError->myAlgo));
4573     }
4574     gp_XYZ faceNorm;
4575
4576     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE ) // 2D
4577     {
4578       if ( theHelper.GetMesh()->NbTriangles( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
4579
4580       SMESHDS_SubMesh* faceSM = meshDS->MeshElements( shape );
4581       if ( !faceSM ) return;
4582
4583       const TopoDS_Face&      face = TopoDS::Face( shape );
4584       Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face );
4585
4586       TopExp_Explorer edgeIt( face, TopAbs_EDGE );
4587       for ( ; edgeIt.More(); edgeIt.Next() ) // loop on EDGEs of a FACE
4588       {
4589         // check if the EDGE needs checking
4590         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edgeIt.Current() );
4591         if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge ) )
4592           continue;
4593         if ( theHelper.IsRealSeam( edge ) &&
4594              edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
4595           continue;
4596
4597         SMESHDS_SubMesh* edgeSM = meshDS->MeshElements( edge );
4598         if ( !edgeSM ) continue;
4599
4600         double f,l;
4601         Handle(Geom2d_Curve) pcurve  = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
4602         BRepAdaptor_Curve    curve3D( edge );
4603         switch ( curve3D.GetType() ) {
4604         case GeomAbs_Line: continue;
4605         case GeomAbs_Circle:
4606         case GeomAbs_Ellipse:
4607         case GeomAbs_Hyperbola:
4608         case GeomAbs_Parabola:
4609           try
4610           {
4611             gp_Vec D1, D2, Du1, Dv1; gp_Pnt p;
4612             curve3D.D2( 0.5 * ( f + l ), p, D1, D2 );
4613             gp_Pnt2d uv = pcurve->Value( 0.5 * ( f + l ) );
4614             surface->D1( uv.X(), uv.Y(), p, Du1, Dv1 );
4615             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
4616             if ( fNorm.IsParallel( D2, M_PI * 25./180. ))
4617               continue; // face is normal to the curve3D
4618
4619             gp_Vec curvNorm = fNorm ^ D1;
4620             if ( edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) curvNorm.Reverse();
4621             if ( curvNorm * D2 > 0 )
4622               continue; // convex edge
4623           }
4624           catch ( Standard_Failure )
4625           {
4626             continue;
4627           }
4628         default:;
4629         }
4630         // get nodes shared by faces that may be distorted
4631         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
4632         if ( edgeSM->NbNodes() > 0 ) {
4633           nodeIt = edgeSM->GetNodes();
4634         }
4635         else {
4636           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 0, edge ));
4637           if ( !vertexSM )
4638             vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 1, edge ));
4639           if ( !vertexSM ) continue;
4640           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
4641         }
4642
4643         // find suspicious faces
4644         TIDSortedElemSet checkedFaces;
4645         vector< const SMDS_MeshNode* > nOnEdge( 2 );
4646         const SMDS_MeshNode*           nOnFace;
4647         while ( nodeIt->more() )
4648         {
4649           const SMDS_MeshNode* n      = nodeIt->next();
4650           SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
4651           while ( faceIt->more() )
4652           {
4653             const SMDS_MeshElement* f = faceIt->next();
4654             if ( !faceSM->Contains( f ) ||
4655                  f->NbNodes() < 6       || // check quadratic triangles only
4656                  !checkedFaces.insert( f ).second )
4657               continue;
4658
4659             // get nodes on EDGE and on FACE of a suspicious face
4660             nOnEdge.clear(); nOnFace = 0;
4661             SMDS_MeshElement::iterator triNode = f->begin_nodes();
4662             for ( int nbN = 0; nbN < 3; ++triNode, ++nbN )
4663             {
4664               n = *triNode;
4665               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 2 )
4666                 nOnFace = n;
4667               else
4668                 nOnEdge.push_back( n );
4669             }
4670
4671             // check if nOnFace is inside the FACE
4672             if ( nOnFace && nOnEdge.size() == 2 )
4673             {
4674               theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* > ( f ));
4675               if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( f, faceNorm, /*normalized=*/false ))
4676                 continue;
4677               gp_XYZ edgeDir  = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] ) - SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] );
4678               gp_XYZ edgeNorm = faceNorm ^ edgeDir;
4679               n = theHelper.GetMediumNode( nOnEdge[0], nOnEdge[1], true ); // find n, not create
4680               gp_XYZ pN0     = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] );
4681               gp_XYZ pMedium = SMESH_TNodeXYZ( n );                   // on-edge node location
4682               gp_XYZ pFaceN  = SMESH_TNodeXYZ( nOnFace );             // on-face node location
4683               double hMedium = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pMedium ).XYZ();
4684               double hFace   = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pFaceN ).XYZ();
4685               if ( Abs( hMedium ) > Abs( hFace * 0.6 ))
4686               {
4687                 // nOnFace is out of FACE, move a medium on-edge node to the middle
4688                 gp_XYZ pMid3D = 0.5 * ( pN0 + SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] ));
4689                 meshDS->MoveNode( n, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
4690                 MSG( "move OUT of face " << n );
4691                 static_cast<SMESH_BadInputElements*>( theError.get() )->add( f );
4692               }
4693             }
4694           }
4695         }
4696       }
4697       if ( theError->HasBadElems() )
4698         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
4699       return;
4700
4701     } // 2D ==============================================================================
4702
4703     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID ) // 3D
4704     {
4705       if ( theHelper.GetMesh()->NbTetras  ( ORDER_QUADRATIC ) < 1 &&
4706            theHelper.GetMesh()->NbPyramids( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
4707
4708       SMESHDS_SubMesh* solidSM = meshDS->MeshElements( shape );
4709       if ( !solidSM ) return;
4710
4711       // check if the SOLID is bound by concave FACEs
4712       vector< TopoDS_Face > concaveFaces;
4713       TopExp_Explorer faceIt( shape, TopAbs_FACE );
4714       for ( ; faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4715       {
4716         const TopoDS_Face&  face = TopoDS::Face( faceIt.Current() );
4717         if ( !meshDS->MeshElements( face )) continue;
4718
4719         BRepAdaptor_Surface surface( face );
4720         switch ( surface.GetType() ) {
4721         case GeomAbs_Plane: continue;
4722         case GeomAbs_Cylinder:
4723         case GeomAbs_Cone:
4724         case GeomAbs_Sphere:
4725           try
4726           {
4727             double u = 0.5 * ( surface.FirstUParameter() + surface.LastUParameter() );
4728             double v = 0.5 * ( surface.FirstVParameter() + surface.LastVParameter() );
4729             gp_Vec Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2; gp_Pnt p;
4730             surface.D2( u,v, p, Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2 );
4731             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
4732             if ( face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) fNorm.Reverse();
4733             bool concaveU = ( fNorm * Du2 > 1e-100 );
4734             bool concaveV = ( fNorm * Dv2 > 1e-100 );
4735             if ( concaveU || concaveV )
4736               concaveFaces.push_back( face );
4737           }
4738           catch ( Standard_Failure )
4739           {
4740             concaveFaces.push_back( face );
4741           }
4742         default:;
4743         }
4744       }
4745       if ( concaveFaces.empty() )
4746         return;
4747
4748       // fix 2D mesh on the SOLID
4749       for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4750       {
4751         SMESH_MesherHelper faceHelper( *theHelper.GetMesh() );
4752         faceHelper.SetSubShape( faceIt.Current() );
4753         force3DOutOfBoundary( faceHelper, theError );
4754       }
4755
4756       // get an iterator over faces on concaveFaces
4757       vector< SMDS_ElemIteratorPtr > faceIterVec( concaveFaces.size() );
4758       for ( size_t i = 0; i < concaveFaces.size(); ++i )
4759         faceIterVec[i] = meshDS->MeshElements( concaveFaces[i] )->GetElements();
4760       typedef SMDS_IteratorOnIterators
4761         < const SMDS_MeshElement*, vector< SMDS_ElemIteratorPtr > > TIterOnIter;
4762       SMDS_ElemIteratorPtr faceIter( new TIterOnIter( faceIterVec ));
4763
4764       // search to check if a volume is close to a concave face
4765       SMESHUtils::Deleter< SMESH_ElementSearcher > faceSearcher
4766         ( SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *theHelper.GetMeshDS(), faceIter ));
4767
4768       // classifier
4769       //BRepClass3d_SolidClassifier solidClassifier( shape );
4770
4771       TIDSortedElemSet checkedVols, movedNodes;
4772       //for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4773       for ( size_t iF = 0; iF < concaveFaces.size(); ++iF ) // loop on concave FACEs
4774       {
4775         //const TopoDS_Shape& face = faceIt.Current();
4776         const TopoDS_Shape& face = concaveFaces[ iF ];
4777         SMESHDS_SubMesh*  faceSM = meshDS->MeshElements( face );
4778         if ( !faceSM ) continue;
4779
4780         // get nodes shared by volumes (tet and pyra) on the FACE that may be distorted
4781         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
4782         if ( faceSM->NbNodes() > 0 ) {
4783           nodeIt = faceSM->GetNodes();
4784         }
4785         else {
4786           TopExp_Explorer vertex( face, TopAbs_VERTEX );
4787           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( vertex.Current() );
4788           if ( !vertexSM ) continue;
4789           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
4790         }
4791         // get ids of sub-shapes of the FACE
4792         set< int > subIDs;
4793         SMESH_subMeshIteratorPtr smIt =
4794           theHelper.GetMesh()->GetSubMesh( face )->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/true);
4795         while ( smIt->more() )
4796           subIDs.insert( smIt->next()->GetId() );
4797
4798         // find suspicious volumes adjacent to the FACE
4799         vector< const SMDS_MeshNode* >    nOnFace( 4 );
4800         const SMDS_MeshNode*              nInSolid;
4801         while ( nodeIt->more() )
4802         {
4803           const SMDS_MeshNode* n     = nodeIt->next();
4804           SMDS_ElemIteratorPtr volIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
4805           while ( volIt->more() )
4806           {
4807             const SMDS_MeshElement* vol = volIt->next();
4808             size_t                  nbN = vol->NbCornerNodes();
4809             if ( ( nbN != 4 && nbN != 5 )  ||
4810                  !solidSM->Contains( vol ) ||
4811                  !checkedVols.insert( vol ).second )
4812               continue;
4813
4814             // get nodes on FACE and in SOLID of a suspicious volume
4815             nOnFace.clear(); nInSolid = 0;
4816             SMDS_MeshElement::iterator volNode = vol->begin_nodes();
4817             for ( int nb = nbN; nb > 0; ++volNode, --nb )
4818             {
4819               n = *volNode;
4820               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 3 )
4821                 nInSolid = n;
4822               else if ( subIDs.count( n->getshapeId() ))
4823                 nOnFace.push_back( n );
4824               else
4825                 nInSolid = n;
4826             }
4827             if ( !nInSolid || nOnFace.size() != nbN - 1 )
4828               continue;
4829
4830             // get size of the vol
4831             SMESH_TNodeXYZ pInSolid( nInSolid ), pOnFace0( nOnFace[0] );
4832             double volLength = pInSolid.SquareDistance( nOnFace[0] );
4833             for ( size_t i = 1; i < nOnFace.size(); ++i )
4834             {
4835               volLength = Max( volLength, pOnFace0.SquareDistance( nOnFace[i] ));
4836             }
4837
4838             // check if vol is close to concaveFaces
4839             const SMDS_MeshElement* closeFace =
4840               faceSearcher->FindClosestTo( pInSolid, SMDSAbs_Face );
4841             if ( !closeFace ||
4842                  pInSolid.SquareDistance( closeFace->GetNode(0) ) > 4 * volLength )
4843               continue;
4844
4845             // check if vol is distorted, i.e. a medium node is much closer
4846             // to nInSolid than the link middle
4847             bool isDistorted = false;
4848             SMDS_FaceOfNodes onFaceTria( nOnFace[0], nOnFace[1], nOnFace[2] );
4849             if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( &onFaceTria, faceNorm, /*normalized=*/false ))
4850               continue;
4851             theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshVolume* > ( vol ));
4852             vector< pair< SMESH_TLink, const SMDS_MeshNode* > > links;
4853             for ( size_t i = 0; i < nOnFace.size(); ++i ) // loop on links between nOnFace
4854               for ( size_t j = i+1; j < nOnFace.size(); ++j )
4855               {
4856                 SMESH_TLink link( nOnFace[i], nOnFace[j] );
4857                 TLinkNodeMap::const_iterator linkIt =
4858                   theHelper.GetTLinkNodeMap().find( link );
4859                 if ( linkIt != theHelper.GetTLinkNodeMap().end() )
4860                 {
4861                   links.push_back( make_pair( linkIt->first, linkIt->second  ));
4862                   if ( !isDistorted ) {
4863                     // compare projections of nInSolid and nMedium to face normal
4864                     gp_Pnt pMedium = SMESH_TNodeXYZ( linkIt->second );
4865                     double hMedium = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pMedium ).XYZ();
4866                     double hVol    = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pInSolid ).XYZ();
4867                     isDistorted = ( Abs( hMedium ) > Abs( hVol * 0.75 ));
4868                   }
4869                 }
4870               }
4871             // move medium nodes to link middle
4872             if ( isDistorted )
4873             {
4874               for ( size_t i = 0; i < links.size(); ++i )
4875               {
4876                 const SMDS_MeshNode* nMedium = links[i].second;
4877                 if ( movedNodes.insert( nMedium ).second )
4878                 {
4879                   gp_Pnt pMid3D = 0.5 * ( SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node1() ) +
4880                                           SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node2() ));
4881                   meshDS->MoveNode( nMedium, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
4882                   MSG( "move OUT of solid " << nMedium );
4883                 }
4884               }
4885               static_cast<SMESH_BadInputElements*>( theError.get() )->add( vol );
4886             }
4887           } // loop on volumes sharing a node on FACE
4888         } // loop on nodes on FACE
4889       }  // loop on FACEs of a SOLID
4890
4891       if ( theError->HasBadElems() )
4892         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
4893     } // 3D case
4894   }
4895
4896 } //namespace
4897
4898 //=======================================================================
4899 /*!
4900  * \brief Move medium nodes of faces and volumes to fix distorted elements
4901  * \param error - container of fixed distorted elements
4902  * \param volumeOnly - to fix nodes on faces or not, if the shape is solid
4903  *
4904  * Issue 0020307: EDF 992 SMESH : Linea/Quadratic with Medium Node on Geometry
4905  */
4906 //=======================================================================
4907
4908 void SMESH_MesherHelper::FixQuadraticElements(SMESH_ComputeErrorPtr& compError,
4909                                               bool                   volumeOnly)
4910 {
4911   //MESSAGE("FixQuadraticElements " << volumeOnly);
4912   // setenv NO_FixQuadraticElements to know if FixQuadraticElements() is guilty of bad conversion
4913   if ( getenv("NO_FixQuadraticElements") )
4914     return;
4915
4916   // 0. Apply algorithm to SOLIDs or FACEs
4917   // ----------------------------------------------
4918   if ( myShape.IsNull() ) {
4919     if ( !myMesh->HasShapeToMesh() ) return;
4920     SetSubShape( myMesh->GetShapeToMesh() );
4921
4922 #ifdef _DEBUG_
4923     int nbSolids = 0;
4924     TopTools_IndexedMapOfShape solids;
4925     TopExp::MapShapes(myShape,TopAbs_SOLID,solids);
4926     nbSolids = solids.Extent();
4927 #endif
4928     TopTools_MapOfShape faces; // faces not in solid or in not meshed solid
4929     for ( TopExp_Explorer f(myShape,TopAbs_FACE,TopAbs_SOLID); f.More(); f.Next() ) {
4930       faces.Add( f.Current() ); // not in solid
4931     }
4932     for ( TopExp_Explorer s(myShape,TopAbs_SOLID); s.More(); s.Next() ) {
4933       if ( myMesh->GetSubMesh( s.Current() )->IsEmpty() ) { // get faces of solid
4934         for ( TopExp_Explorer f( s.Current(), TopAbs_FACE); f.More(); f.Next() )
4935           faces.Add( f.Current() ); // in not meshed solid
4936       }
4937       else { // fix nodes in the solid and its faces
4938 #ifdef _DEBUG_
4939         MSG("FIX SOLID " << nbSolids-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(s.Current()));
4940 #endif
4941         SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4942         h.SetSubShape( s.Current() );
4943         h.ToFixNodeParameters(true);
4944         h.FixQuadraticElements( compError, false );
4945       }
4946     }
4947     // fix nodes on geom faces
4948 #ifdef _DEBUG_
4949     int nbfaces = nbSolids;
4950     nbfaces = faces.Extent(); /*avoid "unused varianbles": */ nbfaces++, nbfaces--;
4951 #endif
4952     for ( TopTools_MapIteratorOfMapOfShape fIt( faces ); fIt.More(); fIt.Next() ) {
4953       MESSAGE("FIX FACE " << nbfaces-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(fIt.Key()));
4954       MSG("FIX FACE " << nbfaces-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(fIt.Key()));
4955       SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4956       h.SetSubShape( fIt.Key() );
4957       h.ToFixNodeParameters(true);
4958       h.FixQuadraticElements( compError, true);
4959     }
4960     //perf_print_all_meters(1);
4961     if ( compError && compError->myName == EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM )
4962       compError->myComment = "during conversion to quadratic, "
4963         "some medium nodes were not placed on geometry to avoid distorting elements";
4964     return;
4965   }
4966
4967   // 1. Find out type of elements and get iterator on them
4968   // ---------------------------------------------------
4969
4970   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt;
4971   SMDSAbs_ElementType elemType = SMDSAbs_All;
4972
4973   SMESH_subMesh* submesh = myMesh->GetSubMeshContaining( myShapeID );
4974   if ( !submesh )
4975     return;
4976   if ( SMESHDS_SubMesh* smDS = submesh->GetSubMeshDS() ) {
4977     elemIt = smDS->GetElements();
4978     if ( elemIt->more() ) {
4979       elemType = elemIt->next()->GetType();
4980       elemIt = smDS->GetElements();
4981     }
4982   }
4983   if ( !elemIt || !elemIt->more() || elemType < SMDSAbs_Face )
4984     return;
4985
4986   // 2. Fill in auxiliary data structures
4987   // ----------------------------------
4988
4989   set< QLink > links;
4990   set< QFace > faces;
4991   set< QLink >::iterator pLink;
4992   set< QFace >::iterator pFace;
4993
4994   bool isCurved = false;
4995   //bool hasRectFaces = false;
4996   //set<int> nbElemNodeSet;
4997   SMDS_VolumeTool volTool;
4998
4999   TIDSortedNodeSet apexOfPyramid;
5000   const int apexIndex = 4;
5001
5002   // Issue 0020982
5003   // Move medium nodes to the link middle for elements whose corner nodes
5004   // are out of geometrical boundary to fix distorted elements.
5005   force3DOutOfBoundary( *this, compError );
5006
5007   if ( elemType == SMDSAbs_Volume )
5008   {
5009     while ( elemIt->more() ) // loop on volumes
5010     {
5011       const SMDS_MeshElement* vol = elemIt->next();
5012       if ( !vol->IsQuadratic() || !volTool.Set( vol ))
5013         return;
5014       double volMinSize2 = -1.;
5015       for ( int iF = 0; iF < volTool.NbFaces(); ++iF ) // loop on faces of volume
5016       {
5017         int nbN = volTool.NbFaceNodes( iF );
5018         //nbElemNodeSet.insert( nbN );
5019         const SMDS_MeshNode** faceNodes = volTool.GetFaceNodes( iF );
5020         vector< const QLink* > faceLinks( nbN/2 );
5021         for ( int iN = 0; iN < nbN; iN += 2 ) // loop on links of a face
5022         {
5023           // store QLink
5024           QLink link( faceNodes[iN], faceNodes[iN+2], faceNodes[iN+1] );
5025           pLink = links.insert( link ).first;
5026           faceLinks[ iN/2 ] = & *pLink;
5027
5028           if ( link.MediumPos() == SMDS_TOP_3DSPACE )
5029           {
5030             if ( !link.IsStraight() )
5031               return; // already fixed
5032           }
5033           else if ( !isCurved )
5034           {
5035             if ( volMinSize2 < 0 ) volMinSize2 = volTool.MinLinearSize2();
5036             isCurved = !isStraightLink( volMinSize2, link._nodeMove.SquareMagnitude() );
5037           }
5038         }
5039         // store QFace
5040         pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
5041         if ( pFace->NbVolumes() == 0 )
5042           pFace->AddSelfToLinks();
5043         pFace->SetVolume( vol );
5044 //         hasRectFaces = hasRectFaces ||
5045 //           ( volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_HEXA ||
5046 //             volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_PENTA );
5047 #ifdef _DEBUG_
5048         if ( nbN == 6 )
5049           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],faceNodes[4]);
5050         else
5051           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],
5052                                                faceNodes[4],faceNodes[6] );
5053 #endif
5054       }
5055       // collect pyramid apexes for further correction
5056       if ( vol->NbCornerNodes() == 5 )
5057         apexOfPyramid.insert( vol->GetNode( apexIndex ));
5058     }
5059     set< QLink >::iterator pLink = links.begin();
5060     for ( ; pLink != links.end(); ++pLink )
5061       pLink->SetContinuesFaces();
5062   }
5063   else
5064   {
5065     while ( elemIt->more() ) // loop on faces
5066     {
5067       const SMDS_MeshElement* face = elemIt->next();
5068       if ( !face->IsQuadratic() )
5069         continue;
5070       //nbElemNodeSet.insert( face->NbNodes() );
5071       int nbN = face->NbNodes()/2;
5072       vector< const QLink* > faceLinks( nbN );
5073       for ( int iN = 0; iN < nbN; ++iN ) // loop on links of a face
5074       {
5075         // store QLink
5076         QLink link( face->GetNode(iN), face->GetNode((iN+1)%nbN), face->GetNode(iN+nbN) );
5077         pLink = links.insert( link ).first;
5078         faceLinks[ iN ] = & *pLink;
5079         if ( !isCurved &&
5080              link.node1()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 &&
5081              link.node2()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 )
5082           isCurved = !link.IsStraight();
5083       }
5084       // store QFace
5085       pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
5086       pFace->AddSelfToLinks();
5087       //hasRectFaces = ( hasRectFaces || nbN == 4 );
5088     }
5089   }
5090   if ( !isCurved )
5091     return; // no curved edges of faces
5092
5093   // 3. Compute displacement of medium nodes
5094   // ---------------------------------------
5095
5096   SMESH_MesherHelper faceHlp(*myMesh);
5097
5098   // two loops on QFaces: the first is to treat boundary links, the second is for internal ones.
5099   TopLoc_Location loc;
5100   bool checkUV;
5101   // not to treat boundary of volumic sub-mesh.
5102   int isInside = ( elemType == SMDSAbs_Volume && volumeOnly ) ? 1 : 0;
5103   for ( ; isInside < 2; ++isInside )
5104   {
5105     MSG( "--------------- LOOP (inside=" << isInside << ") ------------------");
5106     SMDS_TypeOfPosition pos = isInside ? SMDS_TOP_3DSPACE : SMDS_TOP_FACE;
5107     SMDS_TypeOfPosition bndPos = isInside ? SMDS_TOP_FACE : SMDS_TOP_EDGE;
5108
5109     for ( pFace = faces.begin(); pFace != faces.end(); ++pFace ) {
5110       if ( bool(isInside) == pFace->IsBoundary() )
5111         continue;
5112       for ( int dir = 0; dir < 2; ++dir ) // 2 directions of propagation from the quadrangle
5113       {
5114         MSG( "CHAIN");
5115         // make chain of links connected via continues faces
5116         int error = ERR_OK;
5117         TChain rawChain;
5118         if ( !pFace->GetLinkChain( dir, rawChain, pos, error) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
5119         rawChain.reverse();
5120         if ( !pFace->GetLinkChain( dir+2, rawChain, pos, error ) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
5121
5122         vector< TChain > chains;
5123         if ( error == ERR_OK ) { // chain contains continues rectangles
5124           chains.resize(1);
5125           chains[0].splice( chains[0].begin(), rawChain );
5126         }
5127         else if ( error == ERR_TRI ) {  // chain contains continues triangles
5128           TSplitTriaResult res = splitTrianglesIntoChains( rawChain, chains, pos );
5129           if ( res != _OK ) { // not 'quadrangles split into triangles' in chain
5130             fixTriaNearBoundary( rawChain, *this );
5131             break;
5132           }
5133         }
5134         else if ( error == ERR_PRISM ) { // quadrangle side faces of prisms
5135           fixPrism( rawChain );
5136           break;
5137         }
5138         else {
5139           continue;
5140         }
5141         for ( size_t iC = 0; iC < chains.size(); ++iC )
5142         {
5143           TChain& chain = chains[iC];
5144           if ( chain.empty() ) continue;
5145           if ( chain.front().IsStraight() && chain.back().IsStraight() ) {
5146             MSG("3D straight - ignore");
5147             continue;
5148           }
5149           if ( chain.front()->MediumPos() > bndPos ||
5150                chain.back() ->MediumPos() > bndPos ) {
5151             MSG("Internal chain - ignore");
5152             continue;
5153           }
5154           // measure chain length and compute link position along the chain
5155           double chainLen = 0;
5156           vector< double > linkPos;
5157           TChain savedChain; // backup
5158           MSGBEG( "Link medium nodes: ");
5159           TChain::iterator link0 = chain.begin(), link1 = chain.begin(), link2;
5160           for ( ++link1; link1 != chain.end(); ++link1, ++link0 ) {
5161             MSGBEG( (*link0)->_mediumNode->GetID() << "-" <<(*link1)->_mediumNode->GetID()<<" ");
5162             double len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
5163             while ( len < numeric_limits<double>::min() ) { // remove degenerated link
5164               if ( savedChain.empty() ) savedChain = chain;
5165               link1 = chain.erase( link1 );
5166               if ( link1 == chain.end() )
5167                 break;
5168               len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
5169             }
5170             chainLen += len;
5171             linkPos.push_back( chainLen );
5172           }
5173           MSG("");
5174           if ( linkPos.size() <= 2 && savedChain.size() > 2 ) {
5175             //continue;
5176             linkPos.clear();
5177             chainLen = 0;
5178             chain = savedChain;
5179             for ( link1 = chain.begin(); link1 != chain.end(); ++link1 ) {
5180               chainLen += 1;
5181               linkPos.push_back( chainLen );
5182             }
5183           }
5184           gp_Vec move0 = chain.front()->_nodeMove;
5185           gp_Vec move1 = chain.back ()->_nodeMove;
5186
5187           TopoDS_Face face;
5188           if ( !isInside )
5189           {
5190             // compute node displacement of end links of chain in parametric space of FACE
5191             TChainLink& linkOnFace = *(++chain.begin());
5192             const SMDS_MeshNode* nodeOnFace = linkOnFace->_mediumNode;
5193             TopoDS_Shape f = GetSubShapeByNode( nodeOnFace, GetMeshDS() );
5194             if ( !f.IsNull() && f.ShapeType() == TopAbs_FACE )
5195             {
5196               face = TopoDS::Face( f );
5197               faceHlp.SetSubShape( face );
5198               Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface(face,loc);
5199               //bool isStraight[2]; // commented for issue 0023118
5200               for ( int is1 = 0; is1 < 2; ++is1 ) // move0 or move1
5201               {
5202                 TChainLink& link = is1 ? chain.back() : chain.front();
5203                 gp_XY uvm  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->_mediumNode, nodeOnFace, &checkUV );
5204                 gp_XY uv1  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->node1(),     nodeOnFace, &checkUV );
5205                 gp_XY uv2  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->node2(),     nodeOnFace, &checkUV );
5206                 gp_XY uv12 = faceHlp.GetMiddleUV( surf, uv1, uv2 );
5207                 // uvMove = uvm - uv12
5208                 gp_XY uvMove = ApplyIn2D(surf, uvm, uv12, gp_XY_Subtracted, /*inPeriod=*/false);
5209                 ( is1 ? move1 : move0 ).SetCoord( uvMove.X(), uvMove.Y(), 0 );
5210                 if ( !is1 ) // correct nodeOnFace for move1 (issue 0020919)
5211                   nodeOnFace = (*(++chain.rbegin()))->_mediumNode;
5212                 // isStraight[is1] = isStraightLink( (uv2-uv1).SquareModulus(),
5213                 //                                   10 * uvMove.SquareModulus());
5214               }
5215               // if ( isStraight[0] && isStraight[1] ) {
5216               //   MSG("2D straight - ignore");
5217               //   continue; // straight - no need to move nodes of internal links
5218               // }
5219
5220               // check if a chain is already fixed
5221               gp_XY uvm  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->_mediumNode, 0, &checkUV );
5222               gp_XY uv1  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->node1(), nodeOnFace, &checkUV );
5223               gp_XY uv2  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->node2(), nodeOnFace, &checkUV );
5224               gp_XY uv12 = faceHlp.GetMiddleUV( surf, uv1, uv2 );
5225               if (( uvm - uv12 ).SquareModulus() > 1e-10 )
5226               {
5227                 MSG("Already fixed - ignore");
5228                 continue;
5229               }
5230             }
5231           }
5232           gp_Trsf trsf;
5233           if ( isInside || face.IsNull() )
5234           {
5235             // compute node displacement of end links in their local coord systems
5236             {
5237               TChainLink& ln0 = chain.front(), ln1 = *(++chain.begin());
5238               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln0.Normal(),
5239                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
5240               move0.Transform(trsf);
5241             }
5242             {
5243               TChainLink& ln0 = *(++chain.rbegin()), ln1 = chain.back();
5244               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln1.Normal(),
5245                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
5246               move1.Transform(trsf);
5247             }
5248           }
5249           // compute displacement of medium nodes
5250           link2 = chain.begin();
5251           link0 = link2++;
5252           link1 = link2++;
5253           for ( int i = 0; link2 != chain.end(); ++link0, ++link1, ++link2, ++i )
5254           {
5255             double r = linkPos[i] / chainLen;
5256             // displacement in local coord system
5257             gp_Vec move = (1. - r) * move0 + r * move1;
5258             if ( isInside || face.IsNull()) {
5259               // transform to global
5260               gp_Vec x01( (*link0)->MiddlePnt(), (*link1)->MiddlePnt() );
5261               gp_Vec x12( (*link1)->MiddlePnt(), (*link2)->MiddlePnt() );
5262               try {
5263                 gp_Vec x = x01.Normalized() + x12.Normalized();
5264                 trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), link1->Normal(), x), gp_Ax3() );
5265               } catch ( Standard_Failure ) {
5266                 trsf.Invert();
5267               }
5268               move.Transform(trsf);
5269               (*link1)->Move( move, /*sum=*/false, /*is2dFixed=*/false );
5270             }
5271             else {
5272               // compute 3D displacement by 2D one
5273               Handle(Geom_Surface) s = BRep_Tool::Surface(face,loc);
5274               gp_XY oldUV   = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link1)->_mediumNode, 0, &checkUV );
5275               gp_XY newUV   = ApplyIn2D( s, oldUV, gp_XY( move.X(),move.Y()), gp_XY_Added );
5276               gp_Pnt newPnt = s->Value( newUV.X(), newUV.Y());
5277               move = gp_Vec( XYZ((*link1)->_mediumNode), newPnt.Transformed(loc) );
5278               if ( SMDS_FacePositionPtr nPos = (*link1)->_mediumNode->GetPosition())
5279                 nPos->SetParameters( newUV.X(), newUV.Y() );
5280 #ifdef _DEBUG_
5281               if ( (XYZ((*link1)->node1()) - XYZ((*link1)->node2())).SquareModulus() <
5282                    move.SquareMagnitude())
5283               {
5284                 gp_XY uv0 = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link0)->_mediumNode, 0, &checkUV );
5285                 gp_XY uv2 = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link2)->_mediumNode, 0, &checkUV );
5286                 MSG( "TOO LONG MOVE \t" <<
5287                      "uv0: "<<uv0.X()<<", "<<uv0.Y()<<" \t" <<
5288                      "uv2: "<<uv2.X()<<", "<<uv2.Y()<<" \t" <<
5289                      "uvOld: "<<oldUV.X()<<", "<<oldUV.Y()<<" \t" <<
5290                      "newUV: "<<newUV.X()<<", "<<newUV.Y()<<" \t");
5291                 uv0.SetX( uv2.X() ); // avoid warning: variable set but not used
5292               }
5293 #endif
5294               (*link1)->Move( move, /*sum=*/false, /*is2dFixed=*/true );
5295             }
5296             MSG( "Move " << (*link1)->_mediumNode->GetID() << " following "
5297                  << chain.front()->_mediumNode->GetID() <<"-"
5298                  << chain.back ()->_mediumNode->GetID() <<
5299                  " by " << move.Magnitude());
5300           }
5301         } // loop on chains of links
5302       } // loop on 2 directions of propagation from quadrangle
5303     } // loop on faces
5304   } // fix faces and/or volumes
5305
5306   // 4. Move nodes
5307   // -------------
5308
5309   TIDSortedElemSet biQuadQuas, biQuadTris, triQuadHexa, biQuadPenta;
5310   const bool toFixCentralNodes = ( myMesh->NbBiQuadQuadrangles() +
5311                                    myMesh->NbBiQuadTriangles() +
5312                                    myMesh->NbTriQuadraticHexas() +
5313                                    myMesh->NbBiQuadPrisms());
5314   double distXYZ[4];
5315   faceHlp.ToFixNodeParameters( true );
5316
5317   for ( pLink = links.begin(); pLink != links.end(); ++pLink ) {
5318     if ( pLink->IsMoved() )
5319     {
5320       gp_Pnt p = pLink->MiddlePnt() + pLink->Move();
5321
5322       // put on surface nodes on FACE but moved in 3D (23050)
5323       if ( !pLink->IsFixedOnSurface() )
5324       {
5325         faceHlp.SetSubShape( pLink->_mediumNode->getshapeId() );
5326         if ( faceHlp.GetSubShape().ShapeType() == TopAbs_FACE )
5327         {
5328           const_cast<SMDS_MeshNode*>( pLink->_mediumNode )->setXYZ( p.X(), p.Y(), p.Z());
5329           p.Coord( distXYZ[1], distXYZ[2], distXYZ[3] );
5330           gp_XY uv( Precision::Infinite(), 0 );
5331           if ( faceHlp.CheckNodeUV( TopoDS::Face( faceHlp.GetSubShape() ), pLink->_mediumNode,
5332                                     uv, /*tol=*/pLink->Move().Modulus(), /*force=*/true, distXYZ ))
5333             p.SetCoord( distXYZ[1], distXYZ[2], distXYZ[3] );
5334         }
5335       }
5336       GetMeshDS()->MoveNode( pLink->_mediumNode, p.X(), p.Y(), p.Z());
5337
5338       // collect bi-quadratic elements
5339       if ( toFixCentralNodes )
5340       {
5341         SMDS_ElemIteratorPtr eIt = pLink->_mediumNode->GetInverseElementIterator();
5342         while ( eIt->more() )
5343         {
5344           const SMDS_MeshElement* e = eIt->next();
5345           switch( e->GetEntityType() ) {
5346           case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle: biQuadQuas.insert( e ); break;
5347           case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:   biQuadTris.insert( e ); break;
5348           case SMDSEntity_TriQuad_Hexa:      triQuadHexa.insert( e ); break;
5349           case SMDSEntity_BiQuad_Penta:      biQuadPenta.insert( e ); break;
5350           default:;
5351           }
5352         }
5353       }
5354     }
5355   }
5356   // Fix positions of central nodes of bi-tri-quadratic elements
5357
5358   // treat bi-quad quadrangles
5359   {
5360     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes( 9 );
5361     gp_XY uv[ 9 ];
5362     TIDSortedElemSet::iterator quadIt = biQuadQuas.begin();
5363     for ( ; quadIt != biQuadQuas.end(); ++quadIt )
5364     {
5365       const SMDS_MeshElement* quad = *quadIt;
5366       // nodes
5367       nodes.clear();
5368       nodes.assign( quad->begin_nodes(), quad->end_nodes() );
5369       // FACE
5370       TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( nodes.back(), GetMeshDS() );
5371       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
5372       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
5373       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
5374       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
5375       // UV
5376       for ( int i = 0; i < 8; ++i )
5377       {
5378         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[8], &checkUV );
5379         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
5380         // updated according to bending links, so we update
5381         if ( i > 3 && nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
5382           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
5383       }
5384       AdjustByPeriod( F, uv, 8 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
5385       // move the central node
5386       gp_XY uvCent = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3],uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
5387       gp_Pnt p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
5388       GetMeshDS()->MoveNode( nodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
5389     }
5390   }
5391
5392   // treat bi-quad triangles
5393   {
5394     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
5395     gp_XY uv[ 6 ];
5396     TIDSortedElemSet::iterator triIt = biQuadTris.begin();
5397     for ( ; triIt != biQuadTris.end(); ++triIt )
5398     {
5399       const SMDS_MeshElement* tria = *triIt;
5400       // FACE
5401       const TopoDS_Shape& S = GetMeshDS()->IndexToShape( tria->getshapeId() );
5402       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
5403       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
5404       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
5405       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
5406
5407       // nodes
5408       nodes.assign( tria->begin_nodes(), tria->end_nodes() );
5409       // UV
5410       bool uvOK = true, badTria = false;
5411       for ( int i = 0; i < 6; ++i )
5412       {
5413         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[(i+1)%3], &uvOK );
5414         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
5415         // updated according to bending links, so we update
5416         if ( nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
5417           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
5418       }
5419
5420       // move the central node
5421       gp_Pnt p;
5422       if ( !uvOK || badTria )
5423       {
5424         p = ( SMESH_TNodeXYZ( nodes[3] ) +
5425               SMESH_TNodeXYZ( nodes[4] ) +
5426               SMESH_TNodeXYZ( nodes[5] )) / 3;
5427       }
5428       else
5429       {
5430         AdjustByPeriod( F, uv, 6 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
5431         gp_XY uvCent = GetCenterUV( uv[0], uv[1], uv[2], uv[3], uv[4], uv[5], &badTria );
5432         p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
5433       }
5434       GetMeshDS()->MoveNode( tria->GetNode(6), p.X(), p.Y(), p.Z() );
5435     }
5436   }
5437
5438   // treat tri-quadratic hexahedra
5439   {
5440     SMDS_VolumeTool volExp;
5441     TIDSortedElemSet::iterator hexIt = triQuadHexa.begin();
5442     for ( ; hexIt != triQuadHexa.end(); ++hexIt )
5443     {
5444       volExp.Set( *hexIt, /*ignoreCentralNodes=*/false );
5445
5446       // fix nodes central in sides
5447       for ( int iQuad = 0; iQuad < volExp.NbFaces(); ++iQuad )
5448       {
5449         const SMDS_MeshNode** quadNodes = volExp.GetFaceNodes( iQuad );
5450         if ( quadNodes[8]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
5451         {
5452           gp_XYZ p = calcTFI( 0.5, 0.5,
5453                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[0] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[2] ),
5454                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[4] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[6] ),
5455                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[1] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[3] ),
5456                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[5] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[7] ));
5457           GetMeshDS()->MoveNode( quadNodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
5458         }
5459       }
5460
5461       // fix the volume central node
5462       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
5463       const SMDS_MeshNode** hexNodes = volExp.GetNodes();
5464
5465       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 0 ] );
5466       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 3 ] );
5467       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 1 ] );
5468       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 2 ] );
5469       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 4 ] );
5470       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 7 ] );
5471       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 5 ] );
5472       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 6 ] );
5473
5474       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 11 ] );
5475       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  9 ] );
5476       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  8 ] );
5477       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 10 ] );
5478       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 15 ] );
5479       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 13 ] );
5480       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 12 ] );
5481       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 14 ] );
5482       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 16 ] );
5483       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 19 ] );
5484       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 17 ] );
5485       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 18 ] );
5486
5487       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 20 ] );
5488       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 25 ] );
5489       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 21 ] );
5490       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 23 ] );
5491       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 24 ] );
5492       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 22 ] );
5493
5494       gp_XYZ nCenterParams(0.5, 0.5, 0.5), nCenterCoords;
5495       SMESH_Block::ShellPoint( nCenterParams, pointsOnShapes, nCenterCoords );
5496       GetMeshDS()->MoveNode( hexNodes[26],
5497                              nCenterCoords.X(), nCenterCoords.Y(), nCenterCoords.Z());
5498     }
5499   }
5500   // treat tri-quadratic hexahedra
5501   {
5502     SMDS_VolumeTool volExp;
5503     TIDSortedElemSet::iterator pentIt = biQuadPenta.begin();
5504     for ( ; pentIt != biQuadPenta.end(); ++pentIt )
5505     {
5506       MESSAGE("---");
5507       volExp.Set( *pentIt, /*ignoreCentralNodes=*/false );
5508     }
5509   }
5510 #ifdef _DEBUG_
5511   // avoid warning: defined but not used operator<<()
5512   SMESH_Comment() << *links.begin() << *faces.begin();
5513 #endif
5514 }
5515
5516 //================================================================================
5517 /*!
5518  * \brief DEBUG
5519  */
5520 //================================================================================
5521
5522 void SMESH_MesherHelper::WriteShape(const TopoDS_Shape& s)
5523 {
5524   const char* name = "/tmp/shape.brep";
5525   BRepTools::Write( s, name );
5526 #ifdef _DEBUG_
5527   std::cout << name << std::endl;
5528 #endif
5529 }
5530