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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   6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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  15 //
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  17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22
  23 // File:      SMESH_MesherHelper.cxx
  24 // Created:   15.02.06 15:22:41
  25 // Author:    Sergey KUUL
  26 //
  27 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  28
  29 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
  30 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
  31 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
  32 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
  33 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  34 #include "SMESH_Block.hxx"
  35 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
  36 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  37 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
  38 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  39
  40 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  41 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  42 #include <BRepTools.hxx>
  43 #include <BRep_Tool.hxx>
  44 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  45 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  46 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  47 #include <Geom_Curve.hxx>
  48 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  49 #include <Geom_Surface.hxx>
  50 #include <ShapeAnalysis.hxx>
  51 #include <TopExp.hxx>
  52 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  53 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  54 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
  55 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  56 #include <TopoDS.hxx>
  57 #include <gp_Ax3.hxx>
  58 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  59 #include <gp_Trsf.hxx>
  60
  61 #include <Standard_Failure.hxx>
  62 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  63
  64 #include <utilities.h>
  65
  66 #include <limits>
  67
  68 using namespace std;
  69
  70 #define RETURN_BAD_RESULT(msg) { MESSAGE(msg); return false; }
  71
  72 namespace {
  73
  74   inline SMESH_TNodeXYZ XYZ(const SMDS_MeshNode* n) { return SMESH_TNodeXYZ(n); }
  75
  76   enum { U_periodic = 1, V_periodic = 2 };
  77 }
  78
  79 //================================================================================
  80 /*!
  81  * \brief Constructor
  82  */
  83 //================================================================================
  84
  85 SMESH_MesherHelper::SMESH_MesherHelper(SMESH_Mesh& theMesh)
  86   : myParIndex(0),
  87     myMesh(&theMesh),
  88     myShapeID(0),
  89     myCreateQuadratic(false),
  90     myCreateBiQuadratic(false),
  91     myFixNodeParameters(false)
  92 {
  93   myPar1[0] = myPar2[0] = myPar1[1] = myPar2[1] = 0;
  94   mySetElemOnShape = ( ! myMesh->HasShapeToMesh() );
  95 }
  96
  97 //=======================================================================
  98 //function : ~SMESH_MesherHelper
  99 //purpose  :
 100 //=======================================================================
 101
 102 SMESH_MesherHelper::~SMESH_MesherHelper()
 103 {
 104   {
 105     TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = myFace2Projector.begin();
 106     for ( ; i_proj != myFace2Projector.end(); ++i_proj )
 107       delete i_proj->second;
 108   }
 109   {
 110     TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj = myEdge2Projector.begin();
 111     for ( ; i_proj != myEdge2Projector.end(); ++i_proj )
 112       delete i_proj->second;
 113   }
 114 }
 115
 116 //=======================================================================
 117 //function : IsQuadraticSubMesh
 118 //purpose  : Check submesh for given shape: if all elements on this shape
 119 //           are quadratic, quadratic elements will be created.
 120 //           Also fill myTLinkNodeMap
 121 //=======================================================================
 122
 123 bool SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh(const TopoDS_Shape& aSh)
 124 {
 125   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 126   // we can create quadratic elements only if all elements
 127   // created on sub-shapes of given shape are quadratic
 128   // also we have to fill myTLinkNodeMap
 129   myCreateQuadratic = true;
 130   mySeamShapeIds.clear();
 131   myDegenShapeIds.clear();
 132   TopAbs_ShapeEnum subType( aSh.ShapeType()==TopAbs_FACE ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE );
 133   if ( aSh.ShapeType()==TopAbs_COMPOUND )
 134   {
 135     TopoDS_Iterator subIt( aSh );
 136     if ( subIt.More() )
 137       subType = ( subIt.Value().ShapeType()==TopAbs_FACE ) ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE;
 138   }
 139   SMDSAbs_ElementType elemType( subType==TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
 140
 141
 142   int nbOldLinks = myTLinkNodeMap.size();
 143
 144   if ( !myMesh->HasShapeToMesh() )
 145   {
 146     if (( myCreateQuadratic = myMesh->NbFaces( ORDER_QUADRATIC )))
 147     {
 148       SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator();
 149       while ( fIt->more() )
 150         AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( fIt->next() ));
 151     }
 152   }
 153   else
 154   {
 155     TopExp_Explorer exp( aSh, subType );
 156     TopTools_MapOfShape checkedSubShapes;
 157     for (; exp.More() && myCreateQuadratic; exp.Next()) {
 158       if ( !checkedSubShapes.Add( exp.Current() ))
 159         continue; // needed if aSh is compound of solids
 160       if ( SMESHDS_SubMesh * subMesh = meshDS->MeshElements( exp.Current() )) {
 161         if ( SMDS_ElemIteratorPtr it = subMesh->GetElements() ) {
 162           while(it->more()) {
 163             const SMDS_MeshElement* e = it->next();
 164             if ( e->GetType() != elemType || !e->IsQuadratic() ) {
 165               myCreateQuadratic = false;
 166               break;
 167             }
 168             else {
 169               // fill TLinkNodeMap
 170               switch ( e->NbCornerNodes() ) {
 171               case 2:
 172                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(2)); break;
 173               case 3:
 174                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(3));
 175                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(4));
 176                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(0),e->GetNode(5)); break;
 177               case 4:
 178                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(4));
 179                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(5));
 180                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(3),e->GetNode(6));
 181                 AddTLinkNode(e->GetNode(3),e->GetNode(0),e->GetNode(7));
 182                 break;
 183               default:
 184                 myCreateQuadratic = false;
 185                 break;
 186               }
 187             }
 188           }
 189         }
 190       }
 191     }
 192   }
 193
 194   if ( nbOldLinks == myTLinkNodeMap.size() )
 195     myCreateQuadratic = false;
 196
 197   if(!myCreateQuadratic) {
 198     myTLinkNodeMap.clear();
 199   }
 200   SetSubShape( aSh );
 201
 202   return myCreateQuadratic;
 203 }
 204
 205 //=======================================================================
 206 //function : SetSubShape
 207 //purpose  : Set geometry to make elements on
 208 //=======================================================================
 209
 210 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const int aShID)
 211 {
 212   if ( aShID == myShapeID )
 213     return;
 214   if ( aShID > 0 )
 215     SetSubShape( GetMeshDS()->IndexToShape( aShID ));
 216   else
 217     SetSubShape( TopoDS_Shape() );
 218 }
 219
 220 //=======================================================================
 221 //function : SetSubShape
 222 //purpose  : Set geometry to create elements on
 223 //=======================================================================
 224
 225 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
 226 {
 227   if ( myShape.IsSame( aSh ))
 228     return;
 229
 230   myShape = aSh;
 231   mySeamShapeIds.clear();
 232   myDegenShapeIds.clear();
 233
 234   if ( myShape.IsNull() ) {
 235     myShapeID  = 0;
 236     return;
 237   }
 238   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 239   myShapeID = meshDS->ShapeToIndex(aSh);
 240   myParIndex = 0;
 241
 242   // treatment of periodic faces
 243   for ( TopExp_Explorer eF( aSh, TopAbs_FACE ); eF.More(); eF.Next() )
 244   {
 245     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( eF.Current() );
 246     BRepAdaptor_Surface surf( face, false );
 247     if ( surf.IsUPeriodic() || surf.IsUClosed() ) {
 248       myParIndex |= U_periodic;
 249       myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
 250       myPar2[0] = surf.LastUParameter();
 251     }
 252     if ( surf.IsVPeriodic() || surf.IsVClosed() ) {
 253       myParIndex |= V_periodic;
 254       myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
 255       myPar2[1] = surf.LastVParameter();
 256     }
 257
 258     gp_Pnt2d uv1, uv2;
 259     for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
 260     {
 261       // look for a "seam" edge, a real seam or an edge on period boundary
 262       TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
 263       const int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
 264       if ( myParIndex )
 265       {
 266         BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 267         const double du = Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) );
 268         const double dv = Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) );
 269
 270         bool isSeam = BRep_Tool::IsClosed( edge, face );
 271         if ( isSeam ) // real seam - having two pcurves on face
 272         {
 273           // pcurve can lie not on pediod boundary (22582, mesh_Quadratic_01/C9)
 274           if ( du < dv )
 275           {
 276             double u1 = uv1.Coord(1);
 277             edge.Reverse();
 278             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 279             double u2 = uv1.Coord(1);
 280             myPar1[0] = Min( u1, u2 );
 281             myPar2[0] = Max( u1, u2 );
 282           }
 283           else
 284           {
 285             double v1 = uv1.Coord(2);
 286             edge.Reverse();
 287             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 288             double v2 = uv1.Coord(2);
 289             myPar1[1] = Min( v1, v2 );
 290             myPar2[1] = Max( v1, v2 );
 291           }
 292         }
 293         else //if ( !isSeam )
 294         {
 295           // one pcurve but on period boundary (22772, mesh_Quadratic_01/D1)
 296           if      (( myParIndex & U_periodic ) && du < Precision::PConfusion() )
 297           {
 298             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - myPar1[0] ) < Precision::PConfusion() ||
 299                        Abs( uv1.Coord(1) - myPar2[0] ) < Precision::PConfusion() );
 300           }
 301           else if (( myParIndex & V_periodic ) && dv < Precision::PConfusion() )
 302           {
 303             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - myPar1[1] ) < Precision::PConfusion() ||
 304                        Abs( uv1.Coord(2) - myPar2[1] ) < Precision::PConfusion() );
 305           }
 306           if ( isSeam ) // vertices are on period boundary, check a middle point (23032)
 307           {
 308             double f,l, r = 0.2345;
 309             Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
 310             uv2 = C2d->Value( f * r + l * ( 1.-r ));
 311             if ( du < Precision::PConfusion() )
 312               isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) ) < Precision::PConfusion() );
 313             else
 314               isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) ) < Precision::PConfusion() );
 315           }
 316         }
 317         if ( isSeam )
 318         {
 319           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice ('real seam')
 320           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
 321           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() ) {
 322             int vertexID = meshDS->ShapeToIndex( v.Current() );
 323             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
 324           }
 325         }
 326       }
 327       // look for a degenerated edge
 328       if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge )) {
 329         myDegenShapeIds.insert( edgeID );
 330         for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
 331           myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
 332       }
 333       if ( !BRep_Tool::SameParameter( edge ) ||
 334            !BRep_Tool::SameRange( edge ))
 335       {
 336         setPosOnShapeValidity( edgeID, false );
 337       }
 338     }
 339   }
 340 }
 341
 342 //=======================================================================
 343 //function : GetNodeUVneedInFaceNode
 344 //purpose  : Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
 345 //           Return true if the face is periodic.
 346 //           If F is Null, answer about sub-shape set through IsQuadraticSubMesh() or
 347 //           * SetSubShape()
 348 //=======================================================================
 349
 350 bool SMESH_MesherHelper::GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F) const
 351 {
 352   if ( F.IsNull() ) return !mySeamShapeIds.empty();
 353
 354   if ( !F.IsNull() && !myShape.IsNull() && myShape.IsSame( F ))
 355     return !mySeamShapeIds.empty();
 356
 357   TopLoc_Location loc;
 358   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 359   if ( !aSurface.IsNull() )
 360     return ( aSurface->IsUPeriodic() || aSurface->IsVPeriodic() );
 361
 362   return false;
 363 }
 364
 365 //=======================================================================
 366 //function : IsMedium
 367 //purpose  :
 368 //=======================================================================
 369
 370 bool SMESH_MesherHelper::IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
 371                                   const SMDSAbs_ElementType typeToCheck)
 372 {
 373   return SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, typeToCheck );
 374 }
 375
 376 //=======================================================================
 377 //function : GetSubShapeByNode
 378 //purpose  : Return support shape of a node
 379 //=======================================================================
 380
 381 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
 382                                                    const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
 383 {
 384   int shapeID = node ? node->getshapeId() : 0;
 385   if ( 0 < shapeID && shapeID <= meshDS->MaxShapeIndex() )
 386     return meshDS->IndexToShape( shapeID );
 387   else
 388     return TopoDS_Shape();
 389 }
 390
 391
 392 //=======================================================================
 393 //function : AddTLinkNode
 394 //purpose  : add a link in my data structure
 395 //=======================================================================
 396
 397 void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
 398                                       const SMDS_MeshNode* n2,
 399                                       const SMDS_MeshNode* n12)
 400 {
 401   // add new record to map
 402   SMESH_TLink link( n1, n2 );
 403   myTLinkNodeMap.insert( make_pair(link,n12));
 404 }
 405
 406 //================================================================================
 407 /*!
 408  * \brief Add quadratic links of edge to own data structure
 409  */
 410 //================================================================================
 411
 412 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
 413 {
 414   if ( edge && edge->IsQuadratic() )
 415     AddTLinkNode(edge->GetNode(0), edge->GetNode(1), edge->GetNode(2));
 416   else
 417     return false;
 418   return true;
 419 }
 420
 421 //================================================================================
 422 /*!
 423  * \brief Add quadratic links of face to own data structure
 424  */
 425 //================================================================================
 426
 427 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
 428 {
 429   bool isQuad = true;
 430   if ( !f->IsPoly() )
 431     switch ( f->NbNodes() ) {
 432     case 7:
 433       // myMapWithCentralNode.insert
 434       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2) ),
 435       //                f->GetNode(6)));
 436       // break; -- add medium nodes as well
 437     case 6:
 438       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(3));
 439       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(4));
 440       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(0),f->GetNode(5)); break;
 441
 442     case 9:
 443       // myMapWithCentralNode.insert
 444       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(3) ),
 445       //                f->GetNode(8)));
 446       // break; -- add medium nodes as well
 447     case 8:
 448       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(4));
 449       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(5));
 450       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(3),f->GetNode(6));
 451       AddTLinkNode(f->GetNode(3),f->GetNode(0),f->GetNode(7)); break;
 452     default:;
 453       isQuad = false;
 454     }
 455   return isQuad;
 456 }
 457
 458 //================================================================================
 459 /*!
 460  * \brief Add quadratic links of volume to own data structure
 461  */
 462 //================================================================================
 463
 464 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
 465 {
 466   if ( volume->IsQuadratic() )
 467   {
 468     SMDS_VolumeTool vTool( volume );
 469     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetNodes();
 470     set<int> addedLinks;
 471     for ( int iF = 1; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
 472     {
 473       const int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
 474       const int* iNodes = vTool.GetFaceNodesIndices( iF );
 475       for ( int i = 0; i < nbN; )
 476       {
 477         int iN1  = iNodes[i++];
 478         int iN12 = iNodes[i++];
 479         int iN2  = iNodes[i];
 480         if ( iN1 > iN2 ) std::swap( iN1, iN2 );
 481         int linkID = iN1 * vTool.NbNodes() + iN2;
 482         pair< set<int>::iterator, bool > it_isNew = addedLinks.insert( linkID );
 483         if ( it_isNew.second )
 484           AddTLinkNode( nodes[iN1], nodes[iN2], nodes[iN12] );
 485         else
 486           addedLinks.erase( it_isNew.first ); // each link encounters only twice
 487       }
 488       if ( vTool.NbNodes() == 27 )
 489       {
 490         const SMDS_MeshNode* nFCenter = nodes[ vTool.GetCenterNodeIndex( iF )];
 491         if ( nFCenter->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
 492           myMapWithCentralNode.insert
 493             ( make_pair( TBiQuad( nodes[ iNodes[0]], nodes[ iNodes[1]],
 494                                   nodes[ iNodes[2]], nodes[ iNodes[3]] ),
 495                          nFCenter ));
 496       }
 497     }
 498     return true;
 499   }
 500   return false;
 501 }
 502
 503 //================================================================================
 504 /*!
 505  * \brief Return true if position of nodes on the shape hasn't yet been checked or
 506  * the positions proved to be invalid
 507  */
 508 //================================================================================
 509
 510 bool SMESH_MesherHelper::toCheckPosOnShape(int shapeID ) const
 511 {
 512   map< int,bool >::const_iterator id_ok = myNodePosShapesValidity.find( shapeID );
 513   return ( id_ok == myNodePosShapesValidity.end() || !id_ok->second );
 514 }
 515
 516 //================================================================================
 517 /*!
 518  * \brief Set validity of positions of nodes on the shape.
 519  * Once set, validity is not changed
 520  */
 521 //================================================================================
 522
 523 void SMESH_MesherHelper::setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const
 524 {
 525   std::map< int,bool >::iterator sh_ok =
 526     ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok)).first;
 527   if ( !ok )
 528     sh_ok->second = ok;
 529 }
 530
 531 //=======================================================================
 532 //function : ToFixNodeParameters
 533 //purpose  : Enables fixing node parameters on EDGEs and FACEs in
 534 //           GetNodeU(...,check=true), GetNodeUV(...,check=true), CheckNodeUV() and
 535 //           CheckNodeU() in case if a node lies on a shape set via SetSubShape().
 536 //           Default is False
 537 //=======================================================================
 538
 539 void SMESH_MesherHelper::ToFixNodeParameters(bool toFix)
 540 {
 541   myFixNodeParameters = toFix;
 542 }
 543
 544
 545 //=======================================================================
 546 //function : getUVOnSeam
 547 //purpose  : Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
 548 //=======================================================================
 549
 550 gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::getUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const
 551 {
 552   gp_Pnt2d result = uv1;
 553   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
 554   {
 555     if ( myParIndex & i )
 556     {
 557       double p1 = uv1.Coord( i );
 558       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
 559       if ( myParIndex == i ||
 560            dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. ||
 561            dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. )
 562       {
 563         double p2 = uv2.Coord( i );
 564         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
 565         if ( Abs( p2 - p1 ) > Abs( p2 - p1Alt ))
 566           result.SetCoord( i, p1Alt );
 567       }
 568     }
 569   }
 570   return result;
 571 }
 572
 573 //=======================================================================
 574 //function : GetNodeUV
 575 //purpose  : Return node UV on face
 576 //=======================================================================
 577
 578 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 579                                     const SMDS_MeshNode* n,
 580                                     const SMDS_MeshNode* n2,
 581                                     bool*                check) const
 582 {
 583   gp_Pnt2d uv( Precision::Infinite(), Precision::Infinite() );
 584
 585   const SMDS_PositionPtr Pos = n->GetPosition();
 586   bool uvOK = false;
 587   if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
 588   {
 589     // node has position on face
 590     const SMDS_FacePosition* fpos = static_cast<const SMDS_FacePosition*>( Pos );
 591     uv.SetCoord( fpos->GetUParameter(), fpos->GetVParameter() );
 592     if ( check )
 593       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F )); // 2. from 22830
 594   }
 595   else if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_EDGE )
 596   {
 597     // node has position on EDGE => it is needed to find
 598     // corresponding EDGE from FACE, get pcurve for this
 599     // EDGE and retrieve value from this pcurve
 600     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( Pos );
 601     const int              edgeID = n->getshapeId();
 602     const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge( GetMeshDS()->IndexToShape( edgeID ));
 603     double f, l, u = epos->GetUParameter();
 604     Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( E, F, f, l );
 605     bool validU = ( !C2d.IsNull() && ( f < u ) && ( u < l ));
 606     if ( validU ) uv = C2d->Value( u );
 607     else          uv.SetCoord( Precision::Infinite(),0.);
 608     if ( check || !validU )
 609       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F ),/*force=*/ !validU );
 610
 611     // for a node on a seam EDGE select one of UVs on 2 pcurves
 612     if ( n2 && IsSeamShape( edgeID ))
 613     {
 614       uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0, check ));
 615     }
 616     else
 617     { // adjust uv to period
 618       TopLoc_Location loc;
 619       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
 620       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
 621       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
 622       gp_Pnt2d newUV = uv;
 623       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
 624         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 625         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 626         if ( isUPeriodic ) newUV.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
 627         if ( isVPeriodic ) newUV.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
 628
 629         if ( n2 )
 630         {
 631           gp_Pnt2d uv2 = GetNodeUV( F, n2, 0, check );
 632           if ( isUPeriodic && Abs( uv.X()-uv2.X() ) < Abs( newUV.X()-uv2.X() ))
 633             newUV.SetX( uv.X() );
 634           if ( isVPeriodic && Abs( uv.Y()-uv2.Y() ) < Abs( newUV.Y()-uv2.Y() ))
 635             newUV.SetY( uv.Y() );
 636         }
 637       }
 638       uv = newUV;
 639     }
 640   }
 641   else if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
 642   {
 643     if ( int vertexID = n->getshapeId() ) {
 644       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(GetMeshDS()->IndexToShape(vertexID));
 645       try {
 646         uv = BRep_Tool::Parameters( V, F );
 647         uvOK = true;
 648       }
 649       catch (Standard_Failure& exc) {
 650       }
 651       if ( !uvOK ) {
 652         for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() )
 653           uvOK = ( V == vert.Current() );
 654         if ( !uvOK ) {
 655           MESSAGE ( "SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(); Vertex " << vertexID
 656                     << " not in face " << GetMeshDS()->ShapeToIndex( F ) );
 657           // get UV of a vertex closest to the node
 658           double dist = 1e100;
 659           gp_Pnt pn = XYZ( n );
 660           for ( TopExp_Explorer vert( F,TopAbs_VERTEX ); !uvOK && vert.More(); vert.Next() ) {
 661             TopoDS_Vertex curV = TopoDS::Vertex( vert.Current() );
 662             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( curV );
 663             double curDist = p.SquareDistance( pn );
 664             if ( curDist < dist ) {
 665               dist = curDist;
 666               uv = BRep_Tool::Parameters( curV, F );
 667               uvOK = ( dist < DBL_MIN );
 668             }
 669           }
 670         }
 671         else {
 672           uvOK = false;
 673           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( myMesh->GetAncestors( V ));
 674           for ( ; it.More(); it.Next() ) {
 675             if ( it.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
 676               const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( it.Value() );
 677               double f,l;
 678               Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, F, f, l);
 679               if ( !C2d.IsNull() ) {
 680                 double u = ( V == TopExp::FirstVertex( edge ) ) ?  f : l;
 681                 uv = C2d->Value( u );
 682                 uvOK = true;
 683                 break;
 684               }
 685             }
 686           }
 687         }
 688       }
 689       if ( n2 && IsSeamShape( vertexID ))
 690       {
 691         bool isSeam = ( myShape.IsSame( F ));
 692         if ( !isSeam ) {
 693           SMESH_MesherHelper h( *myMesh );
 694           h.SetSubShape( F );
 695           isSeam = IsSeamShape( vertexID );
 696         }
 697
 698         if ( isSeam )
 699           uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0 ));
 700       }
 701     }
 702   }
 703   else
 704   {
 705     uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F ));
 706   }
 707
 708   if ( check && !uvOK )
 709     *check = uvOK;
 710
 711   return uv.XY();
 712 }
 713
 714 //=======================================================================
 715 //function : CheckNodeUV
 716 //purpose  : Check and fix node UV on a face
 717 //=======================================================================
 718
 719 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 720                                      const SMDS_MeshNode* n,
 721                                      gp_XY&               uv,
 722                                      const double         tol,
 723                                      const bool           force,
 724                                      double               distXYZ[4]) const
 725 {
 726   int  shapeID = n->getshapeId();
 727   bool infinit;
 728   if (( infinit = ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) || Precision::IsInfinite( uv.Y() ))) ||
 729       ( force ) ||
 730       ( uv.X() == 0. && uv.Y() == 0. ) ||
 731       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
 732   {
 733     // check that uv is correct
 734     TopLoc_Location loc;
 735     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 736     gp_Pnt nodePnt = XYZ( n ), surfPnt(0,0,0);
 737     double dist = 0;
 738     if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 739     if ( infinit ||
 740          (dist = nodePnt.Distance( surfPnt = surface->Value( uv.X(), uv.Y() ))) > tol )
 741     {
 742       setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
 743       if ( !infinit && distXYZ ) {
 744         surfPnt.Transform( loc );
 745         distXYZ[0] = dist;
 746         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 747       }
 748       // uv incorrect, project the node to surface
 749       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = GetProjector( F, loc, tol );
 750       projector.Perform( nodePnt );
 751       if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
 752       {
 753         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV() failed to project" );
 754         return false;
 755       }
 756       Quantity_Parameter U,V;
 757       projector.LowerDistanceParameters(U,V);
 758       uv.SetCoord( U,V );
 759       surfPnt = surface->Value( U, V );
 760       dist = nodePnt.Distance( surfPnt );
 761       if ( distXYZ ) {
 762         surfPnt.Transform( loc );
 763         distXYZ[0] = dist;
 764         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 765       }
 766       if ( dist > tol )
 767       {
 768         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(), invalid projection" );
 769         return false;
 770       }
 771       // store the fixed UV on the face
 772       if ( myShape.IsSame(F) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
 773         const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
 774           ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_FacePosition( U, V )));
 775     }
 776     else if ( myShape.IsSame(F) && uv.Modulus() > numeric_limits<double>::min() )
 777     {
 778       setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
 779     }
 780   }
 781   return true;
 782 }
 783
 784 //=======================================================================
 785 //function : GetProjector
 786 //purpose  : Return projector intitialized by given face without location, which is returned
 787 //=======================================================================
 788
 789 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
 790                                                              TopLoc_Location&   loc,
 791                                                              double             tol ) const
 792 {
 793   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 794   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 795   TID2ProjectorOnSurf& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnSurf&>( myFace2Projector );
 796   TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
 797   if ( i_proj == i2proj.end() )
 798   {
 799     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
 800     double U1, U2, V1, V2;
 801     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
 802     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
 803     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
 804     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
 805   }
 806   return *( i_proj->second );
 807 }
 808
 809 namespace
 810 {
 811   gp_XY AverageUV(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return ( uv1 + uv2 ) / 2.; }
 812   gp_XY_FunPtr(Added); // define gp_XY_Added pointer to function calling gp_XY::Added(gp_XY)
 813   gp_XY_FunPtr(Subtracted);
 814 }
 815
 816 //=======================================================================
 817 //function : ApplyIn2D
 818 //purpose  : Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
 819 //           It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
 820 //           to easily define pointer to function of gp_XY class.
 821 //=======================================================================
 822
 823 gp_XY SMESH_MesherHelper::ApplyIn2D(Handle(Geom_Surface) surface,
 824                                     const gp_XY&         uv1,
 825                                     const gp_XY&         uv2,
 826                                     xyFunPtr             fun,
 827                                     const bool           resultInPeriod)
 828 {
 829   if ( surface->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 830     surface = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surface )->BasisSurface();
 831   Standard_Boolean isUPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsUPeriodic();
 832   Standard_Boolean isVPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsVPeriodic();
 833   if ( !isUPeriodic && !isVPeriodic )
 834     return fun(uv1,uv2);
 835
 836   // move uv2 not far than half-period from uv1
 837   double u2 =
 838     uv2.X()+(isUPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.X(),uv1.X(),surface->UPeriod()) :0);
 839   double v2 =
 840     uv2.Y()+(isVPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.Y(),uv1.Y(),surface->VPeriod()) :0);
 841
 842   // execute operation
 843   gp_XY res = fun( uv1, gp_XY(u2,v2) );
 844
 845   // move result within period
 846   if ( resultInPeriod )
 847   {
 848     Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 849     surface->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 850     if ( isUPeriodic )
 851       res.SetX( res.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.X(),UF,UL));
 852     if ( isVPeriodic )
 853       res.SetY( res.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.Y(),VF,VL));
 854   }
 855
 856   return res;
 857 }
 858
 859 //=======================================================================
 860 //function : AdjustByPeriod
 861 //purpose  : Move node positions on a FACE within surface period
 862 //=======================================================================
 863
 864 void SMESH_MesherHelper::AdjustByPeriod( const TopoDS_Face& face, gp_XY uv[], const int nbUV )
 865 {
 866   SMESH_MesherHelper h( *myMesh ), *ph = face.IsSame( myShape ) ? this : &h;
 867   ph->SetSubShape( face );
 868
 869   for ( int iCoo = U_periodic; iCoo <= V_periodic; ++iCoo )
 870     if ( ph->GetPeriodicIndex() & iCoo )
 871     {
 872       const double period = ( ph->myPar2[iCoo-1] - ph->myPar1[iCoo-1] );
 873       const double xRef = uv[0].Coord( iCoo );
 874       for ( int i = 1; i < nbUV; ++i )
 875       {
 876         double x = uv[i].Coord( iCoo );
 877         double dx = ShapeAnalysis::AdjustByPeriod( x, xRef, period );
 878         uv[i].SetCoord( iCoo, x + dx );
 879       }
 880     }
 881 }
 882
 883 //=======================================================================
 884 //function : GetMiddleUV
 885 //purpose  : Return middle UV taking in account surface period
 886 //=======================================================================
 887
 888 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 889                                       const gp_XY&                p1,
 890                                       const gp_XY&                p2)
 891 {
 892   // NOTE:
 893   // the proper place of getting basic surface seems to be in ApplyIn2D()
 894   // but we put it here to decrease a risk of regressions just before releasing a version
 895   // Handle(Geom_Surface) surf = surface;
 896   // while ( !surf.IsNull() && surf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 897   //   surf = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf )->BasisSurface();
 898
 899   return ApplyIn2D( surface, p1, p2, & AverageUV );
 900 }
 901
 902 //=======================================================================
 903 //function : GetCenterUV
 904 //purpose  : Return UV for the central node of a biquadratic triangle
 905 //=======================================================================
 906
 907 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetCenterUV(const gp_XY& uv1,
 908                                       const gp_XY& uv2,
 909                                       const gp_XY& uv3,
 910                                       const gp_XY& uv12,
 911                                       const gp_XY& uv23,
 912                                       const gp_XY& uv31,
 913                                       bool *       isBadTria/*=0*/)
 914 {
 915   bool badTria;
 916   gp_XY uvAvg = ( uv12 + uv23 + uv31 ) / 3.;
 917
 918   if      (( badTria = (( uvAvg - uv1 ) * ( uvAvg - uv23 ) > 0 )))
 919     uvAvg = ( uv1 + uv23 ) / 2.;
 920   else if (( badTria = (( uvAvg - uv2 ) * ( uvAvg - uv31 ) > 0 )))
 921     uvAvg = ( uv2 + uv31 ) / 2.;
 922   else if (( badTria = (( uvAvg - uv3 ) * ( uvAvg - uv12 ) > 0 )))
 923     uvAvg = ( uv3 + uv12 ) / 2.;
 924
 925   if ( isBadTria )
 926     *isBadTria = badTria;
 927   return uvAvg;
 928 }
 929
 930 //=======================================================================
 931 //function : GetNodeU
 932 //purpose  : Return node U on edge
 933 //=======================================================================
 934
 935 double SMESH_MesherHelper::GetNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
 936                                     const SMDS_MeshNode* n,
 937                                     const SMDS_MeshNode* inEdgeNode,
 938                                     bool*                check) const
 939 {
 940   double param = Precision::Infinite();
 941
 942   const SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
 943   if ( pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
 944   {
 945     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( pos );
 946     param =  epos->GetUParameter();
 947   }
 948   else if( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
 949   {
 950     if ( inEdgeNode && TopExp::FirstVertex( E ).IsSame( TopExp::LastVertex( E ))) // issue 0020128
 951     {
 952       Standard_Real f,l;
 953       BRep_Tool::Range( E, f,l );
 954       double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
 955       param = ( fabs( uInEdge - f ) < fabs( l - uInEdge )) ? f : l;
 956     }
 957     else
 958     {
 959       SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
 960       int vertexID = n->getshapeId();
 961       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(vertexID));
 962       param =  BRep_Tool::Parameter( V, E );
 963     }
 964   }
 965   if ( check )
 966   {
 967     double tol = BRep_Tool::Tolerance( E );
 968     double f,l;  BRep_Tool::Range( E, f,l );
 969     bool force = ( param < f-tol || param > l+tol );
 970     if ( !force && pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
 971       force = ( GetMeshDS()->ShapeToIndex( E ) != n->getshapeId() );
 972
 973     *check = CheckNodeU( E, n, param, 2*tol, force );
 974   }
 975   return param;
 976 }
 977
 978 //=======================================================================
 979 //function : CheckNodeU
 980 //purpose  : Check and fix node U on an edge
 981 //           Return false if U is bad and could not be fixed
 982 //=======================================================================
 983
 984 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
 985                                     const SMDS_MeshNode* n,
 986                                     double&              u,
 987                                     const double         tol,
 988                                     const bool           force,
 989                                     double               distXYZ[4]) const
 990 {
 991   int  shapeID = n->getshapeId();
 992   bool infinit;
 993   if (( infinit = Precision::IsInfinite( u )) ||
 994       ( force ) ||
 995       ( u == 0. ) ||
 996       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
 997   {
 998     TopLoc_Location loc; double f,l;
 999     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
1000     if ( curve.IsNull() ) // degenerated edge
1001     {
1002       if ( u+tol < f || u-tol > l )
1003       {
1004         double r = Max( 0.5, 1 - tol*n->GetID()); // to get a unique u on edge
1005         u =  f*r + l*(1-r);
1006       }
1007     }
1008     else
1009     {
1010       gp_Pnt nodePnt = SMESH_TNodeXYZ( n );
1011       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
1012       gp_Pnt curvPnt;
1013       double dist = 2*tol;
1014       if ( !infinit )
1015       {
1016         curvPnt = curve->Value( u );
1017         dist    = nodePnt.Distance( curvPnt );
1018         if ( distXYZ ) {
1019           curvPnt.Transform( loc );
1020           distXYZ[0] = dist;
1021           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1022         }
1023       }
1024       if ( dist > tol )
1025       {
1026         setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
1027         // u incorrect, project the node to the curve
1028         int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( E );
1029         TID2ProjectorOnCurve& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnCurve&>( myEdge2Projector );
1030         TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj =
1031           i2proj.insert( make_pair( edgeID, (GeomAPI_ProjectPointOnCurve*) 0 )).first;
1032         if ( !i_proj->second  )
1033         {
1034           i_proj->second = new GeomAPI_ProjectPointOnCurve();
1035           i_proj->second->Init( curve, f, l );
1036         }
1037         GeomAPI_ProjectPointOnCurve* projector = i_proj->second;
1038         projector->Perform( nodePnt );
1039         if ( projector->NbPoints() < 1 )
1040         {
1041           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU() failed to project" );
1042           return false;
1043         }
1044         Quantity_Parameter U = projector->LowerDistanceParameter();
1045         u = double( U );
1046         MESSAGE(" f " << f << " l " << l << " u " << u);
1047         curvPnt = curve->Value( u );
1048         dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
1049         if ( distXYZ ) {
1050           curvPnt.Transform( loc );
1051           distXYZ[0] = dist;
1052           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1053         }
1054         if ( dist > tol )
1055         {
1056           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(), invalid projection" );
1057           MESSAGE("distance " << dist << " " << tol );
1058           return false;
1059         }
1060         // store the fixed U on the edge
1061         if ( myShape.IsSame(E) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
1062           const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
1063             ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_EdgePosition( U )));
1064       }
1065       else if ( fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() )
1066       {
1067         setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
1068       }
1069       if (( u < f-tol || u > l+tol ) && force )
1070       {
1071         MESSAGE("u < f-tol || u > l+tol  ; u " << u << " f " << f << " l " << l);
1072         // node is on vertex but is set on periodic but trimmed edge (issue 0020890)
1073         try
1074         {
1075           // do not use IsPeriodic() as Geom_TrimmedCurve::IsPeriodic () returns false
1076           double period = curve->Period();
1077           u = ( u < f ) ? u + period : u - period;
1078         }
1079         catch (Standard_Failure& exc)
1080         {
1081           return false;
1082         }
1083       }
1084     }
1085   }
1086   return true;
1087 }
1088
1089 //=======================================================================
1090 //function : GetMediumPos
1091 //purpose  : Return index and type of the shape  (EDGE or FACE only) to
1092 //           set a medium node on
1093 //param    : useCurSubShape - if true, returns the shape set via SetSubShape()
1094 //           if any
1095 //param    : expectedSupport - shape type corresponding to element being created,
1096 //                             e.g TopAbs_EDGE if SMDSAbs_Edge is created
1097 //                             basing on \a n1 and \a n2
1098 // Calling GetMediumPos() with useCurSubShape=true is OK only for the
1099 // case where the lower dim mesh is already constructed and converted to quadratic,
1100 // else, nodes on EDGEs are assigned to FACE, for example.
1101 //=======================================================================
1102
1103 std::pair<int, TopAbs_ShapeEnum>
1104 SMESH_MesherHelper::GetMediumPos(const SMDS_MeshNode* n1,
1105                                  const SMDS_MeshNode* n2,
1106                                  const bool           useCurSubShape,
1107                                  TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1108 {
1109   if ( useCurSubShape && !myShape.IsNull() )
1110     return std::make_pair( myShapeID, myShape.ShapeType() );
1111
1112   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1113   int              shapeID = -1;
1114   TopoDS_Shape     shape;
1115
1116   if (( myShapeID == n1->getshapeId() || myShapeID == n2->getshapeId() ) && myShapeID > 0 )
1117   {
1118     shapeType = myShape.ShapeType();
1119     shapeID   = myShapeID;
1120   }
1121   else if ( n1->getshapeId() == n2->getshapeId() )
1122   {
1123     shapeID = n2->getshapeId();
1124     shape = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1125   }
1126   else // 2 different shapes
1127   {
1128     const SMDS_TypeOfPosition Pos1 = n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1129     const SMDS_TypeOfPosition Pos2 = n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1130
1131     if ( Pos1 == SMDS_TOP_3DSPACE || Pos2 == SMDS_TOP_3DSPACE )
1132     {
1133       // in SOLID
1134     }
1135     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_FACE || Pos2 == SMDS_TOP_FACE )
1136     {
1137       // in FACE or SOLID
1138       if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE || Pos2 != SMDS_TOP_FACE ) // not 2 FACEs
1139       {
1140         if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE ) std::swap( n1,n2 );
1141         TopoDS_Shape F = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1142         TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1143         if ( IsSubShape( S, F ))
1144         {
1145           shapeType = TopAbs_FACE;
1146           shapeID   = n1->getshapeId();
1147         }
1148       }
1149     }
1150     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_EDGE && Pos2 == SMDS_TOP_EDGE )
1151     {
1152       TopoDS_Shape E1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1153       TopoDS_Shape E2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1154       shape = GetCommonAncestor( E1, E2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1155     }
1156     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_VERTEX && Pos2 == SMDS_TOP_VERTEX )
1157     {
1158       TopoDS_Shape V1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1159       TopoDS_Shape V2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1160       shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_EDGE );
1161       if ( shape.IsNull() ) shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1162     }
1163     else // on VERTEX and EDGE
1164     {
1165       if ( Pos1 != SMDS_TOP_VERTEX ) std::swap( n1,n2 );
1166       TopoDS_Shape V = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1167       TopoDS_Shape E = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1168       if ( IsSubShape( V, E ))
1169         shape = E;
1170       else
1171         shape = GetCommonAncestor( V, E, *myMesh, TopAbs_FACE );
1172     }
1173   }
1174
1175   if ( !shape.IsNull() )
1176   {
1177     if ( shapeID < 1 )
1178       shapeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape );
1179     shapeType = shape.ShapeType(); // EDGE or FACE
1180
1181     if ( expectedSupport < shapeType &&
1182          expectedSupport != TopAbs_SHAPE &&
1183          !myShape.IsNull() &&
1184          myShape.ShapeType() == expectedSupport )
1185     {
1186       // e.g. a side of triangle connects nodes on the same EDGE but does not
1187       // lie on this EDGE (an arc with a coarse mesh)
1188       // =>  shapeType == TopAbs_EDGE, expectedSupport == TopAbs_FACE;
1189       // hope that myShape is a right shape, return it if the found shape
1190       // has converted elements of corresponding dim (segments in our example)
1191       int nbConvertedElems = 0;
1192       SMDSAbs_ElementType type = ( shapeType == TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
1193       for ( int iN = 0; iN < 2; ++iN )
1194       {
1195         const SMDS_MeshNode* n = iN ? n2 : n1;
1196         SMDS_ElemIteratorPtr it = n->GetInverseElementIterator( type );
1197         while ( it->more() )
1198         {
1199           const SMDS_MeshElement* elem = it->next();
1200           if ( elem->getshapeId() == shapeID &&
1201                elem->IsQuadratic() )
1202           {
1203             ++nbConvertedElems;
1204             break;
1205           }
1206         }
1207       }
1208       if ( nbConvertedElems == 2 )
1209       {
1210         shapeType = myShape.ShapeType();
1211         shapeID   = myShapeID;
1212       }
1213     }
1214   }
1215   return make_pair( shapeID, shapeType );
1216 }
1217
1218 //=======================================================================
1219 //function : GetCentralNode
1220 //purpose  : Return existing or create a new central node for a quardilateral
1221 //           quadratic face given its 8 nodes.
1222 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1223 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1224 //=======================================================================
1225
1226 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1227                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1228                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1229                                                         const SMDS_MeshNode* n4,
1230                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1231                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1232                                                         const SMDS_MeshNode* n34,
1233                                                         const SMDS_MeshNode* n41,
1234                                                         bool                 force3d)
1235 {
1236   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1237
1238   // Find an existing central node
1239
1240   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3,n4);
1241   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1242   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1243   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1244   {
1245     return (*itMapCentralNode).second;
1246   }
1247
1248   // Get type of shape for the new central node
1249
1250   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1251   int              solidID = -1;
1252   int              faceID = -1;
1253   TopoDS_Shape     shape;
1254   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1255
1256   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1257   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1258
1259   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1260
1261   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1262   // on sub-shapes of the FACE
1263   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1264   {
1265     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3, n4 };
1266     for(int i = 0; i < 4; i++)
1267     {
1268       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1269       if ( shape.IsNull() ) break;
1270       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1271       {
1272         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1273         shapeType = TopAbs_SOLID;
1274         break;
1275       }
1276       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1277       {
1278         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1279         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1280         itMapWithIdFace->second++;
1281       }
1282       else
1283       {
1284         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors( shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1285         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1286         {
1287           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1288           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 )).first;
1289           itMapWithIdFace->second++;
1290         }
1291       }
1292     }
1293   }
1294   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1295   {
1296     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1297     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.find( myShapeID ); // IPAL52698
1298     if ( itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end() &&
1299          itMapWithIdFace->second == 4 )
1300     {
1301       shapeType = TopAbs_FACE;
1302       faceID = myShapeID;
1303     }
1304     else
1305     {
1306       itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1307       for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1308       {
1309         if ( itMapWithIdFace->second == 4 )
1310         {
1311           shapeType = TopAbs_FACE;
1312           faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1313           break;
1314         }
1315       }
1316     }
1317   }
1318
1319   TopoDS_Face F;
1320   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1321   {
1322     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1323   }
1324
1325   // Create a node
1326
1327   gp_XY  uvAvg;
1328   gp_Pnt P;
1329   bool toCheck = true;
1330   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1331   {
1332     gp_XY uv[8] = {
1333       GetNodeUV( F,n1,  n3, &toCheck ),
1334       GetNodeUV( F,n2,  n4, &toCheck ),
1335       GetNodeUV( F,n3,  n1, &toCheck ),
1336       GetNodeUV( F,n4,  n2, &toCheck ),
1337       GetNodeUV( F,n12, n3 ),
1338       GetNodeUV( F,n23, n4 ),
1339       GetNodeUV( F,n34, n2 ),
1340       GetNodeUV( F,n41, n2 )
1341     };
1342     AdjustByPeriod( F, uv, 8 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
1343
1344     uvAvg = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3], uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
1345
1346     TopLoc_Location loc;
1347     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1348     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1349     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1350     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1351     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1352   }
1353   else // ( force3d || F.IsNull() )
1354   {
1355     P = calcTFI (0.5, 0.5,
1356                  SMESH_TNodeXYZ(n1),  SMESH_TNodeXYZ(n2),
1357                  SMESH_TNodeXYZ(n3),  SMESH_TNodeXYZ(n4),
1358                  SMESH_TNodeXYZ(n12), SMESH_TNodeXYZ(n23),
1359                  SMESH_TNodeXYZ(n34), SMESH_TNodeXYZ(n41));
1360     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1361
1362     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1363     {
1364       uvAvg = (GetNodeUV(F,n1,n3,&toCheck) +
1365                GetNodeUV(F,n2,n4,&toCheck) +
1366                GetNodeUV(F,n3,n1,&toCheck) +
1367                GetNodeUV(F,n4,n2,&toCheck)) / 4;
1368       //CheckNodeUV( F, centralNode, uvAvg, 2*BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1369       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1370     }
1371     else if ( solidID > 0 )
1372     {
1373       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1374     }
1375     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1376     {
1377       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1378     }
1379   }
1380   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1381   return centralNode;
1382 }
1383
1384 //=======================================================================
1385 //function : GetCentralNode
1386 //purpose  : Return existing or create a new central node for a
1387 //           quadratic triangle given its 6 nodes.
1388 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1389 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1390 //=======================================================================
1391
1392 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1393                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1394                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1395                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1396                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1397                                                         const SMDS_MeshNode* n31,
1398                                                         bool                 force3d)
1399 {
1400   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1401
1402   // Find an existing central node
1403
1404   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3);
1405   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1406   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1407   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1408   {
1409     return (*itMapCentralNode).second;
1410   }
1411
1412   // Get type of shape for the new central node
1413
1414   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1415   int              solidID = -1;
1416   int              faceID = -1;
1417   TopoDS_Shape     shape;
1418   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1419
1420   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1421   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1422
1423   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1424
1425   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1426   // on sub-shapes of the FACE
1427   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1428   {
1429     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3 };
1430     for(int i = 0; i < 3; i++)
1431     {
1432       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1433       if ( shape.IsNull() ) break;
1434       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1435       {
1436         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1437         shapeType = TopAbs_SOLID;
1438         break;
1439       }
1440       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1441       {
1442         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1443         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1444         itMapWithIdFace->second++;
1445       }
1446       else
1447       {
1448         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1449         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1450         {
1451           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1452           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1453           itMapWithIdFace->second++;
1454         }
1455       }
1456     }
1457   }
1458   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1459   {
1460     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1461     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.find( myShapeID ); // IPAL52698
1462     if ( itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end() &&
1463          itMapWithIdFace->second == 4 )
1464     {
1465       shapeType = TopAbs_FACE;
1466       faceID = myShapeID;
1467     }
1468     else
1469     {
1470       itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1471       for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1472       {
1473         if ( itMapWithIdFace->second == 3 )
1474         {
1475           shapeType = TopAbs_FACE;
1476           faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1477           break;
1478         }
1479       }
1480     }
1481   }
1482
1483   TopoDS_Face F;
1484   gp_XY       uvAvg;
1485
1486   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1487   {
1488     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1489     bool checkOK = true, badTria = false;
1490     gp_XY uv[6] = {
1491       GetNodeUV( F, n1, n23, &checkOK ),
1492       GetNodeUV( F, n2, n31, &checkOK ),
1493       GetNodeUV( F, n3, n12, &checkOK ),
1494       GetNodeUV( F, n12, n3, &checkOK ),
1495       GetNodeUV( F, n23, n1, &checkOK ),
1496       GetNodeUV( F, n31, n2, &checkOK )
1497     };
1498     AdjustByPeriod( F, uv, 6 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
1499
1500     uvAvg = GetCenterUV( uv[0],uv[1],uv[2], uv[3],uv[4],uv[5], &badTria );
1501
1502     if ( badTria || !checkOK )
1503       force3d = true;
1504   }
1505
1506   // Create a central node
1507
1508   gp_Pnt P;
1509   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1510   {
1511     TopLoc_Location        loc;
1512     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1513     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1514     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1515     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1516     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1517   }
1518   else // ( force3d || F.IsNull() )
1519   {
1520     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n12 ) +
1521           SMESH_TNodeXYZ( n23 ) +
1522           SMESH_TNodeXYZ( n31 ) ) / 3;
1523     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1524
1525     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1526     {
1527       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1528     }
1529     else if ( solidID > 0 )
1530     {
1531       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1532     }
1533     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1534     {
1535       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1536     }
1537   }
1538   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1539   return centralNode;
1540 }
1541
1542 //=======================================================================
1543 //function : GetMediumNode
1544 //purpose  : Return existing or create a new medium node between given ones
1545 //=======================================================================
1546
1547 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1548                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
1549                                                        bool                 force3d,
1550                                                        TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1551 {
1552   // Find existing node
1553
1554   SMESH_TLink link(n1,n2);
1555   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
1556   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
1557     return (*itLN).second;
1558   }
1559
1560   // Create medium node
1561
1562   SMDS_MeshNode* n12;
1563   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1564
1565   if ( IsSeamShape( n1->getshapeId() ))
1566     // to get a correct UV of a node on seam, the second node must have checked UV
1567     std::swap( n1, n2 );
1568
1569   // get type of shape for the new medium node
1570   int faceID = -1, edgeID = -1;
1571   TopoDS_Edge E; double u [2];
1572   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
1573   bool uvOK[2] = { true, true };
1574   const bool useCurSubShape = ( !myShape.IsNull() && myShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE );
1575
1576   pair<int, TopAbs_ShapeEnum> pos = GetMediumPos( n1, n2, useCurSubShape, expectedSupport );
1577
1578   // get positions of the given nodes on shapes
1579   if ( pos.second == TopAbs_FACE )
1580   {
1581     F = TopoDS::Face(meshDS->IndexToShape( faceID = pos.first ));
1582     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1583     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1584   }
1585   else if ( pos.second == TopAbs_EDGE )
1586   {
1587     const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
1588     const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
1589     if ( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1590          Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1591          n1->getshapeId() != n2->getshapeId() )
1592     {
1593       // issue 0021006
1594       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1595     }
1596     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
1597     try {
1598       u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1599       u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1600     }
1601     catch ( Standard_Failure& f )
1602     {
1603       // issue 22502 / a node is on VERTEX not belonging to E
1604       // issue 22568 / both nodes are on non-connected VERTEXes
1605       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1606     }
1607   }
1608
1609   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
1610   {
1611     // we try to create medium node using UV parameters of
1612     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
1613     if( ! F.IsNull() )
1614     {
1615       //if ( uvOK[0] && uvOK[1] )
1616       {
1617         if ( IsDegenShape( n1->getshapeId() )) {
1618           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
1619           else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
1620         }
1621         else if ( IsDegenShape( n2->getshapeId() )) {
1622           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
1623           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
1624         }
1625         TopLoc_Location loc;
1626         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
1627         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
1628         gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
1629         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1630         // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1631         meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
1632         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1633         return n12;
1634       }
1635     }
1636     else if ( !E.IsNull() )
1637     {
1638       double f,l;
1639       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
1640       if(!C.IsNull())
1641       {
1642         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
1643         double U;
1644         if(isPeriodic) {
1645           Standard_Real Period = C->Period();
1646           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
1647           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
1648           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
1649         }
1650         else
1651           U = (u[0]+u[1])/2.;
1652
1653         gp_Pnt P = C->Value( U );
1654         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1655         //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1656         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1657         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1658         return n12;
1659       }
1660     }
1661   }
1662
1663   // 3d variant
1664   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
1665   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
1666   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
1667   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
1668
1669   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1670   {
1671     if ( !F.IsNull() )
1672     {
1673       gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
1674       CheckNodeUV( F, n12, UV, 2 * BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1675       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
1676     }
1677     else if ( !E.IsNull() )
1678     {
1679       double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
1680       CheckNodeU( E, n12, U, 2 * BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
1681       meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1682     }
1683     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1684     {
1685       meshDS->SetMeshElementOnShape(n12, myShapeID);
1686     }
1687   }
1688
1689   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
1690   return n12;
1691 }
1692
1693 //================================================================================
1694 /*!
1695  * \brief Makes a medium node if nodes reside different edges
1696  */
1697 //================================================================================
1698
1699 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
1700                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
1701                                                                      bool                 force3d)
1702 {
1703   SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1704   gp_Pnt      middle = 0.5 * p1 + 0.5 * p2;
1705   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
1706
1707   // To find position on edge and 3D position for n12,
1708   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
1709
1710   TopoDS_Edge bestEdge;
1711   double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4], f,l;
1712
1713   // get shapes under the nodes
1714   TopoDS_Shape shape[2];
1715   int nbShapes = 0;
1716   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
1717   {
1718     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
1719     TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
1720     if ( !S.IsNull() )
1721       shape[ nbShapes++ ] = S;
1722   }
1723   // get EDGEs
1724   vector< TopoDS_Shape > edges;
1725   for ( int iS = 0; iS < nbShapes; ++iS )
1726   {
1727     switch ( shape[iS].ShapeType() ) {
1728     case TopAbs_EDGE:
1729     {
1730       edges.push_back( shape[iS] );
1731       break;
1732     }
1733     case TopAbs_VERTEX:
1734     {
1735       TopoDS_Shape edge;
1736       if ( nbShapes == 2 && iS==0 && shape[1-iS].ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
1737         edge = GetCommonAncestor( shape[iS], shape[1-iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1738
1739       if ( edge.IsNull() )
1740       {
1741         PShapeIteratorPtr eIt = GetAncestors( shape[iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1742         while( const TopoDS_Shape* e = eIt->next() )
1743           edges.push_back( *e );
1744       }
1745       break;
1746     }
1747     case TopAbs_FACE:
1748     {
1749       if ( nbShapes == 1 || shape[1-iS].ShapeType() < TopAbs_EDGE )
1750         for ( TopExp_Explorer e( shape[iS], TopAbs_EDGE ); e.More(); e.Next() )
1751           edges.push_back( e.Current() );
1752       break;
1753     }
1754     default:
1755       continue;
1756     }
1757   }
1758   // project to get U of projection and distance from middle to projection
1759   for ( size_t iE = 0; iE < edges.size(); ++iE )
1760   {
1761     const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edges[ iE ]);
1762     distXYZ[0] = distMiddleProj;
1763     double testU = 0;
1764     CheckNodeU( edge, n12, testU, 2 * BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
1765     if ( distXYZ[0] < distMiddleProj )
1766     {
1767       distMiddleProj = distXYZ[0];
1768       u = testU;
1769       bestEdge = edge;
1770     }
1771   }
1772   // {
1773   //   // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
1774   //   TopoDS_Vertex vCommon;
1775   //   if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
1776   //     u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
1777   //   else
1778   //   {
1779   //     double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
1780   //     BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
1781   //     u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
1782   //   }
1783   //   iOkEdge = 0;
1784   //   distMiddleProj = 0;
1785   // }
1786
1787   if ( !bestEdge.IsNull() )
1788   {
1789     // move n12 to position of a successfull projection
1790     //double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
1791     if ( !force3d /*&& distMiddleProj > 2*tol*/ )
1792     {
1793       TopLoc_Location loc;
1794       Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( bestEdge,loc,f,l );
1795       gp_Pnt p = curve->Value( u ).Transformed( loc );
1796       GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1797     }
1798     //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1799     {
1800       int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( bestEdge );
1801       if ( edgeID != n12->getshapeId() )
1802         GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
1803       GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
1804     }
1805   }
1806   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
1807
1808   return n12;
1809 }
1810
1811 //=======================================================================
1812 //function : AddNode
1813 //purpose  : Creates a node
1814 //=======================================================================
1815
1816 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, int ID,
1817                                            double u, double v)
1818 {
1819   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1820   SMDS_MeshNode* node = 0;
1821   if ( ID )
1822     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
1823   else
1824     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
1825   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) { // node is not elem ?
1826     switch ( myShape.ShapeType() ) {
1827     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1828     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1829     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID, u, v); break;
1830     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID, u);    break;
1831     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID);       break;
1832     default: ;
1833     }
1834   }
1835   return node;
1836 }
1837
1838 //=======================================================================
1839 //function : AddEdge
1840 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
1841 //=======================================================================
1842
1843 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
1844                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1845                                            const int            id,
1846                                            const bool           force3d)
1847 {
1848   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1849
1850   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
1851   if (myCreateQuadratic) {
1852     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1853     if(id)
1854       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
1855     else
1856       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
1857   }
1858   else {
1859     if(id)
1860       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
1861     else
1862       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
1863   }
1864
1865   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1866     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
1867
1868   return edge;
1869 }
1870
1871 //=======================================================================
1872 //function : AddFace
1873 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
1874 //=======================================================================
1875
1876 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1877                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1878                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1879                                            const int id,
1880                                            const bool force3d)
1881 {
1882   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1883   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1884
1885   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
1886     return elem;
1887
1888   if(!myCreateQuadratic) {
1889     if(id)
1890       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
1891     else
1892       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
1893   }
1894   else {
1895     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
1896     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
1897     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_FACE );
1898     if(myCreateBiQuadratic)
1899     {
1900      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n12, n23, n31, force3d);
1901      if(id)
1902        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter, id);
1903      else
1904        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter);
1905     }
1906     else
1907     {
1908       if(id)
1909         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
1910       else
1911         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
1912     }
1913   }
1914   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1915     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1916
1917   return elem;
1918 }
1919
1920 //=======================================================================
1921 //function : AddFace
1922 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
1923 //=======================================================================
1924
1925 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1926                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1927                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1928                                            const SMDS_MeshNode* n4,
1929                                            const int            id,
1930                                            const bool           force3d)
1931 {
1932   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1933   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1934
1935   if( n1==n2 ) {
1936     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
1937   }
1938   if( n1==n3 ) {
1939     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1940   }
1941   if( n1==n4 ) {
1942     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1943   }
1944   if( n2==n3 ) {
1945     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1946   }
1947   if( n2==n4 ) {
1948     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1949   }
1950   if( n3==n4 ) {
1951     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1952   }
1953
1954   if(!myCreateQuadratic) {
1955     if(id)
1956       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1957     else
1958       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
1959   }
1960   else {
1961     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
1962     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
1963     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_FACE );
1964     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_FACE );
1965     if(myCreateBiQuadratic)
1966     {
1967      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, force3d);
1968      if(id)
1969        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter, id);
1970      else
1971        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter);
1972     }
1973     else
1974     {
1975       if(id)
1976         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
1977       else
1978         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
1979     }
1980   }
1981   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1982     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1983
1984   return elem;
1985 }
1986
1987 //=======================================================================
1988 //function : AddPolygonalFace
1989 //purpose  : Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
1990 //=======================================================================
1991
1992 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddPolygonalFace (const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
1993                                                      const int                           id,
1994                                                      const bool                          force3d)
1995 {
1996   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1997   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1998
1999   if(!myCreateQuadratic)
2000   {
2001     if(id)
2002       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(nodes, id);
2003     else
2004       elem = meshDS->AddPolygonalFace(nodes);
2005   }
2006   else
2007   {
2008     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes( nodes.size() * 2 );
2009     newNodes = nodes;
2010     for ( int i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2011     {
2012       const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[i];
2013       const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[(i+1)%nodes.size()];
2014       const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2015       newNodes.push_back( n12 );
2016     }
2017     if(id)
2018       elem = meshDS->AddQuadPolygonalFaceWithID(newNodes, id);
2019     else
2020       elem = meshDS->AddQuadPolygonalFace(newNodes);
2021   }
2022   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2023     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2024
2025   return elem;
2026 }
2027
2028 //=======================================================================
2029 //function : AddVolume
2030 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
2031 //=======================================================================
2032
2033 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2034                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2035                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2036                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2037                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2038                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2039                                                const int id,
2040                                                const bool force3d)
2041 {
2042   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2043   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2044   if(!myCreateQuadratic) {
2045     if(id)
2046       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
2047     else
2048       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
2049   }
2050   else {
2051     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2052     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2053     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2054
2055     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2056     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2057     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode( n6, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2058
2059     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2060     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2061     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode( n3, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2062
2063     if(id)
2064       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2065                                      n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
2066     else
2067       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2068                                n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
2069   }
2070   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2071     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2072
2073   return elem;
2074 }
2075
2076 //=======================================================================
2077 //function : AddVolume
2078 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
2079 //=======================================================================
2080
2081 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2082                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2083                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2084                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2085                                                const int id,
2086                                                const bool force3d)
2087 {
2088   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2089   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2090   if(!myCreateQuadratic) {
2091     if(id)
2092       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
2093     else
2094       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
2095   }
2096   else {
2097     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2098     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2099     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2100
2101     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2102     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode( n2, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2103     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2104
2105     if(id)
2106       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
2107     else
2108       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
2109   }
2110   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2111     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2112
2113   return elem;
2114 }
2115
2116 //=======================================================================
2117 //function : AddVolume
2118 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
2119 //=======================================================================
2120
2121 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2122                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2123                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2124                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2125                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2126                                                const int id,
2127                                                const bool force3d)
2128 {
2129   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2130   if(!myCreateQuadratic) {
2131     if(id)
2132       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
2133     else
2134       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
2135   }
2136   else {
2137     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2138     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2139     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2140     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2141
2142     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2143     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2144     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode( n3, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2145     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2146
2147     if(id)
2148       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2149                                             n12, n23, n34, n41,
2150                                             n15, n25, n35, n45,
2151                                             id);
2152     else
2153       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2154                                      n12, n23, n34, n41,
2155                                      n15, n25, n35, n45);
2156   }
2157   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2158     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2159
2160   return elem;
2161 }
2162
2163 //=======================================================================
2164 //function : AddVolume
2165 //purpose  : Creates tri-quadratic, quadratic or linear hexahedron
2166 //=======================================================================
2167
2168 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2169                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2170                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2171                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2172                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2173                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2174                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2175                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2176                                                const int id,
2177                                                const bool force3d)
2178 {
2179   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2180   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2181   if(!myCreateQuadratic) {
2182     if(id)
2183       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
2184     else
2185       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
2186   }
2187   else {
2188     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2189     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2190     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2191     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2192
2193     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2194     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode( n6, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2195     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode( n7, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2196     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode( n8, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2197
2198     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2199     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode( n2, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2200     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode( n3, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2201     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode( n4, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2202     if ( myCreateBiQuadratic )
2203     {
2204       const SMDS_MeshNode* n1234 = GetCentralNode( n1,n2,n3,n4,n12,n23,n34,n41,force3d );
2205       const SMDS_MeshNode* n1256 = GetCentralNode( n1,n2,n5,n6,n12,n26,n56,n15,force3d );
2206       const SMDS_MeshNode* n2367 = GetCentralNode( n2,n3,n6,n7,n23,n37,n67,n26,force3d );
2207       const SMDS_MeshNode* n3478 = GetCentralNode( n3,n4,n7,n8,n34,n48,n78,n37,force3d );
2208       const SMDS_MeshNode* n1458 = GetCentralNode( n1,n4,n5,n8,n41,n48,n15,n85,force3d );
2209       const SMDS_MeshNode* n5678 = GetCentralNode( n5,n6,n7,n8,n56,n67,n78,n85,force3d );
2210
2211       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
2212
2213       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( n4 );
2214       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( n8 );
2215       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3 );
2216       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( n7 );
2217       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1 );
2218       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( n5 );
2219       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( n2 );
2220       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( n6 );
2221
2222       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( n48 );
2223       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( n37 );
2224       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n15 );
2225       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n26 );
2226       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( n34 );
2227       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( n78 );
2228       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n12 );
2229       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n56 );
2230       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( n41 );
2231       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( n85 );
2232       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( n23 );
2233       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( n67 );
2234
2235       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3478 );
2236       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1256 );
2237       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( n1458 );
2238       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( n2367 );
2239       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n1234 );
2240       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n5678 );
2241
2242       gp_XYZ centerCube(0.5, 0.5, 0.5);
2243       gp_XYZ nCenterElem;
2244       SMESH_Block::ShellPoint( centerCube, pointsOnShapes, nCenterElem );
2245       const SMDS_MeshNode* nCenter =
2246         meshDS->AddNode( nCenterElem.X(), nCenterElem.Y(), nCenterElem.Z() );
2247       meshDS->SetNodeInVolume( nCenter, myShapeID );
2248
2249       if(id)
2250         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2251                                        n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2252                                        n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2253                                        n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter, id);
2254       else
2255         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2256                                  n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2257                                  n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2258                                  n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter);
2259     }
2260     else
2261     {
2262       if(id)
2263         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2264                                        n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2265                                        n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
2266       else
2267         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2268                                  n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2269                                  n78, n85, n15, n26, n37, n48);
2270     }
2271   }
2272   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2273     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2274
2275   return elem;
2276 }
2277
2278 //=======================================================================
2279 //function : AddVolume
2280 //purpose  : Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
2281 //=======================================================================
2282
2283 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2284                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2285                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2286                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2287                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2288                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2289                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2290                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2291                                                const SMDS_MeshNode* n9,
2292                                                const SMDS_MeshNode* n10,
2293                                                const SMDS_MeshNode* n11,
2294                                                const SMDS_MeshNode* n12,
2295                                                const int id,
2296                                                bool force3d)
2297 {
2298   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2299   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2300   if(id)
2301     elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12,id);
2302   else
2303     elem = meshDS->AddVolume(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12);
2304   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2305     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2306   return elem;
2307 }
2308
2309 //=======================================================================
2310 //function : AddPolyhedralVolume
2311 //purpose  : Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
2312 //=======================================================================
2313
2314 SMDS_MeshVolume*
2315 SMESH_MesherHelper::AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2316                                          const std::vector<int>&                  quantities,
2317                                          const int                                id,
2318                                          const bool                               force3d)
2319 {
2320   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2321   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2322   if(!myCreateQuadratic)
2323   {
2324     if(id)
2325       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID(nodes, quantities, id);
2326     else
2327       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume(nodes, quantities);
2328   }
2329   else
2330   {
2331     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
2332     vector<int> newQuantities;
2333     for ( int iFace=0, iN=0; iFace < quantities.size(); ++iFace)
2334     {
2335       int nbNodesInFace = quantities[iFace];
2336       newQuantities.push_back(0);
2337       for ( int i = 0; i < nbNodesInFace; ++i )
2338       {
2339         const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[ iN + i ];
2340         newNodes.push_back( n1 );
2341         newQuantities.back()++;
2342
2343         const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[ iN + ( i+1==nbNodesInFace ? 0 : i+1 )];
2344 //         if ( n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE &&
2345 //              n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2346         {
2347           const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2348           newNodes.push_back( n12 );
2349           newQuantities.back()++;
2350         }
2351       }
2352       iN += nbNodesInFace;
2353     }
2354     if(id)
2355       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID( newNodes, newQuantities, id );
2356     else
2357       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume( newNodes, newQuantities );
2358   }
2359   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2360     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2361
2362   return elem;
2363 }
2364
2365 namespace
2366 {
2367   //================================================================================
2368   /*!
2369    * \brief Check if a node belongs to any face of sub-mesh
2370    */
2371   //================================================================================
2372
2373   bool isNodeInSubMesh( const SMDS_MeshNode* n, const SMESHDS_SubMesh* sm )
2374   {
2375     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2376     while ( fIt->more() )
2377       if ( sm->Contains( fIt->next() ))
2378         return true;
2379     return false;
2380   }
2381 }
2382
2383 //=======================================================================
2384 //function : IsSameElemGeometry
2385 //purpose  : Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
2386 //=======================================================================
2387
2388 bool SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
2389                                             SMDSAbs_GeometryType   shape,
2390                                             const bool             nullSubMeshRes)
2391 {
2392   if ( !smDS ) return nullSubMeshRes;
2393
2394   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = smDS->GetElements();
2395   while ( elemIt->more() ) {
2396     const SMDS_MeshElement* e = elemIt->next();
2397     if ( e->GetGeomType() != shape )
2398       return false;
2399   }
2400   return true;
2401 }
2402
2403 //=======================================================================
2404 //function : LoadNodeColumns
2405 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2406 //=======================================================================
2407
2408 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
2409                                          const TopoDS_Face& theFace,
2410                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
2411                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh,
2412                                          SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh)
2413 {
2414   return LoadNodeColumns(theParam2ColumnMap,
2415                          theFace,
2416                          std::list<TopoDS_Edge>(1,theBaseEdge),
2417                          theMesh,
2418                          theProxyMesh);
2419 }
2420
2421 //=======================================================================
2422 //function : LoadNodeColumns
2423 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2424 //=======================================================================
2425
2426 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
2427                                          const TopoDS_Face&            theFace,
2428                                          const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
2429                                          SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
2430                                          SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh)
2431 {
2432   // get a right sub-mesh of theFace
2433
2434   const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = 0;
2435   if ( theProxyMesh )
2436   {
2437     faceSubMesh = theProxyMesh->GetSubMesh( theFace );
2438     if ( !faceSubMesh ||
2439          faceSubMesh->NbElements() == 0 ||
2440          theProxyMesh->IsTemporary( faceSubMesh->GetElements()->next() ))
2441     {
2442       // can use a proxy sub-mesh with not temporary elements only
2443       faceSubMesh = 0;
2444       theProxyMesh = 0;
2445     }
2446   }
2447   if ( !faceSubMesh )
2448     faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
2449   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
2450     return false;
2451
2452   if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2453   {
2454     // get data of edges for normalization of params
2455     vector< double > length;
2456     double fullLen = 0;
2457     list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge;
2458     {
2459       for ( edge = theBaseSide.begin(); edge != theBaseSide.end(); ++edge )
2460       {
2461         double len = std::max( 1e-10, SMESH_Algo::EdgeLength( *edge ));
2462         fullLen += len;
2463         length.push_back( len );
2464       }
2465     }
2466
2467     // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
2468     edge = theBaseSide.begin();
2469     for ( int iE = 0; edge != theBaseSide.end(); ++edge, ++iE )
2470     {
2471       map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNN;
2472       SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN );
2473
2474       map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n;
2475       // pb with mesh_Projection_2D_00/A1 fixed by adding expectedSupport arg to GetMediumPos()
2476       // so the following solution is commented (hope forever :)
2477       //
2478       // SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN,
2479       // // SMDSAbs_Edge here is needed to be coherent with
2480       // // StdMeshers_FaceSide used by Quadrangle to get nodes
2481       // // on EDGE; else pb in mesh_Projection_2D_00/A1 where a
2482       // // medium node on EDGE is medium in a triangle but not
2483       // // in a segment
2484       // SMDSAbs_Edge );
2485       // if ( faceSubMesh->GetElements()->next()->IsQuadratic() )
2486       //   // filter off nodes medium in faces on theFace (same pb with mesh_Projection_2D_00/A1)
2487       //   for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end() ;     )
2488       //   {
2489       //     const SMDS_MeshNode* node = u_n->second;
2490       //     SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = node->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2491       //     if ( faceIt->more() && node ) {
2492       //       const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2493       //       if ( faceSubMesh->Contains( face ) && face->IsMediumNode( node ))
2494       //         node = 0;
2495       //     }
2496       //     if ( !node )
2497       //       sortedBaseNN.erase( u_n++ );
2498       //     else
2499       //       ++u_n;
2500       //   }
2501       if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2502
2503       u_n = sortedBaseNN.begin();
2504       if ( theProxyMesh ) // from sortedBaseNN remove nodes not shared by faces of faceSubMesh
2505       {
2506         const SMDS_MeshNode* n1 = (++sortedBaseNN.begin())->second;
2507         const SMDS_MeshNode* n2 = (++sortedBaseNN.rbegin())->second;
2508         bool allNodesAreProxy = ( n1 != theProxyMesh->GetProxyNode( n1 ) &&
2509                                   n2 != theProxyMesh->GetProxyNode( n2 ));
2510         if ( allNodesAreProxy )
2511           for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2512             u_n->second = theProxyMesh->GetProxyNode( u_n->second );
2513
2514         if ( u_n = sortedBaseNN.begin(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2515         {
2516           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
2517           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
2518         }
2519         if ( !sortedBaseNN.empty() )
2520           if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2521           {
2522             while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
2523             sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
2524           }
2525         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2526       }
2527
2528       double f, l;
2529       BRep_Tool::Range( *edge, f, l );
2530       if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED ) std::swap( f, l );
2531       const double coeff = 1. / ( l - f ) * length[iE] / fullLen;
2532       const double prevPar = theParam2ColumnMap.empty() ? 0 : theParam2ColumnMap.rbegin()->first;
2533       for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2534       {
2535         double par = prevPar + coeff * ( u_n->first - f );
2536         TParam2ColumnMap::iterator u2nn =
2537           theParam2ColumnMap.insert( theParam2ColumnMap.end(), make_pair( par, TNodeColumn()));
2538         u2nn->second.push_back( u_n->second );
2539       }
2540     }
2541     if ( theParam2ColumnMap.size() < 2 )
2542       return false;
2543   }
2544
2545   // nb rows of nodes
2546   int prevNbRows     = theParam2ColumnMap.begin()->second.size(); // current, at least 1 here
2547   int expectedNbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( theParam2ColumnMap.size()-1 ); // to be added
2548
2549   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
2550   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
2551
2552   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1, par_nVec_2;
2553   par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
2554   par_nVec_1 = par_nVec_2++;
2555   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
2556   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
2557   {
2558     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
2559     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
2560     nCol1.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2561     nCol2.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2562
2563     int i1, i2, foundNbRows = 0;
2564     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[ prevNbRows-1 ];
2565     const SMDS_MeshNode *n2 = nCol2[ prevNbRows-1 ];
2566     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
2567     while ( const SMDS_MeshElement* face =
2568             SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
2569     {
2570       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
2571       {
2572         int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2573         if ( nbNodes != 4 )
2574           return false;
2575         if ( foundNbRows + 1 > expectedNbRows )
2576           return false;
2577         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
2578         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
2579         nCol1[ prevNbRows + foundNbRows] = n1;
2580         nCol2[ prevNbRows + foundNbRows] = n2;
2581         ++foundNbRows;
2582       }
2583       avoidSet.insert( face );
2584     }
2585     if ( foundNbRows != expectedNbRows )
2586       return false;
2587     avoidSet.clear();
2588   }
2589   return ( theParam2ColumnMap.size() > 1 &&
2590            theParam2ColumnMap.begin()->second.size() == prevNbRows + expectedNbRows );
2591 }
2592
2593 namespace
2594 {
2595   //================================================================================
2596   /*!
2597    * \brief Return true if a node is at a corner of a 2D structured mesh of FACE
2598    */
2599   //================================================================================
2600
2601   bool isCornerOfStructure( const SMDS_MeshNode*   n,
2602                             const SMESHDS_SubMesh* faceSM,
2603                             SMESH_MesherHelper&    faceAnalyser )
2604   {
2605     int nbFacesInSM = 0;
2606     if ( n ) {
2607       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2608       while ( fIt->more() )
2609         nbFacesInSM += faceSM->Contains( fIt->next() );
2610     }
2611     if ( nbFacesInSM == 1 )
2612       return true;
2613
2614     if ( nbFacesInSM == 2 && n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
2615     {
2616       return faceAnalyser.IsRealSeam( n->getshapeId() );
2617     }
2618     return false;
2619   }
2620 }
2621
2622 //=======================================================================
2623 //function : IsStructured
2624 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is a structured rectangle
2625 //=======================================================================
2626
2627 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
2628 {
2629   SMESHDS_SubMesh* fSM = faceSM->GetSubMeshDS();
2630   if ( !fSM || fSM->NbElements() == 0 )
2631     return false;
2632
2633   list< TopoDS_Edge > edges;
2634   list< int > nbEdgesInWires;
2635   int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() ),
2636                                               edges, nbEdgesInWires );
2637   if ( nbWires != 1 /*|| nbEdgesInWires.front() != 4*/ ) // allow composite sides
2638     return false;
2639
2640   // algo: find corners of a structure and then analyze nb of faces and
2641   // length of structure sides
2642
2643   SMESHDS_Mesh* meshDS = faceSM->GetFather()->GetMeshDS();
2644   SMESH_MesherHelper faceAnalyser( *faceSM->GetFather() );
2645   faceAnalyser.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2646
2647   // rotate edges to get the first node being at corner
2648   // (in principle it's not necessary because so far none SALOME algo can make
2649   //  such a structured mesh that all corner nodes are not on VERTEXes)
2650   bool isCorner     = false;
2651   int nbRemainEdges = nbEdgesInWires.front();
2652   do {
2653     TopoDS_Vertex V = IthVertex( 0, edges.front() );
2654     isCorner = isCornerOfStructure( SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ),
2655                                     fSM, faceAnalyser);
2656     if ( !isCorner ) {
2657       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
2658       --nbRemainEdges;
2659     }
2660   }
2661   while ( !isCorner && nbRemainEdges > 0 );
2662
2663   if ( !isCorner )
2664     return false;
2665
2666   // get all nodes from EDGEs
2667   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2668   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin();
2669   for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2670   {
2671     map< double, const SMDS_MeshNode* > u2Nodes;
2672     if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( meshDS, *edge,
2673                                             /*skipMedium=*/true, u2Nodes ))
2674       return false;
2675
2676     list< const SMDS_MeshNode* > edgeNodes;
2677     map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2Nodes.begin();
2678     for ( ; u2n != u2Nodes.end(); ++u2n )
2679       edgeNodes.push_back( u2n->second );
2680     if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2681       edgeNodes.reverse();
2682
2683     if ( !nodes.empty() && nodes.back() == edgeNodes.front() )
2684       edgeNodes.pop_front();
2685     nodes.splice( nodes.end(), edgeNodes, edgeNodes.begin(), edgeNodes.end() );
2686   }
2687
2688   // get length of structured sides
2689   vector<int> nbEdgesInSide;
2690   int nbEdges = 0;
2691   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = ++nodes.begin();
2692   for ( ; n != nodes.end(); ++n )
2693   {
2694     ++nbEdges;
2695     if ( isCornerOfStructure( *n, fSM, faceAnalyser )) {
2696       nbEdgesInSide.push_back( nbEdges );
2697       nbEdges = 0;
2698     }
2699   }
2700
2701   // checks
2702   if ( nbEdgesInSide.size() != 4 )
2703     return false;
2704   if ( nbEdgesInSide[0] != nbEdgesInSide[2] )
2705     return false;
2706   if ( nbEdgesInSide[1] != nbEdgesInSide[3] )
2707     return false;
2708   if ( nbEdgesInSide[0] * nbEdgesInSide[1] != fSM->NbElements() )
2709     return false;
2710
2711   return true;
2712 }
2713
2714 //=======================================================================
2715 //function : IsDistorted2D
2716 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is ditorted
2717 //=======================================================================
2718
2719 bool SMESH_MesherHelper::IsDistorted2D( SMESH_subMesh* faceSM,
2720                                         bool           checkUV)
2721 {
2722   if ( !faceSM || faceSM->GetSubShape().ShapeType() != TopAbs_FACE )
2723     return false;
2724
2725   bool haveBadFaces = false;
2726
2727   SMESH_MesherHelper helper( *faceSM->GetFather() );
2728   helper.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2729
2730   const TopoDS_Face&  F = TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() );
2731   SMESHDS_SubMesh* smDS = helper.GetMeshDS()->MeshElements( F );
2732   if ( !smDS || smDS->NbElements() == 0 ) return false;
2733
2734   SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = smDS->GetElements();
2735   double prevArea = 0;
2736   vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2737   vector< gp_XY >                uv;
2738   bool* toCheckUV = checkUV ? & checkUV : 0;
2739   while ( faceIt->more() && !haveBadFaces )
2740   {
2741     const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2742
2743     // get nodes
2744     nodes.resize( face->NbCornerNodes() );
2745     SMDS_MeshElement::iterator n = face->begin_nodes();
2746     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++n, ++i )
2747       nodes[ i ] = *n;
2748
2749     // avoid elems on degenarate shapes as UV on them can be wrong
2750     if ( helper.HasDegeneratedEdges() )
2751     {
2752       bool isOnDegen = false;
2753       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !isOnDegen ); ++i )
2754         isOnDegen = helper.IsDegenShape( nodes[ i ]->getshapeId() );
2755       if ( isOnDegen )
2756         continue;
2757     }
2758     // prepare to getting UVs
2759     const SMDS_MeshNode* inFaceNode = 0;
2760     if ( helper.HasSeam() ) {
2761       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !inFaceNode ); ++i )
2762         if ( !helper.IsSeamShape( nodes[ i ]->getshapeId() ))
2763           inFaceNode = nodes[ i ];
2764       if ( !inFaceNode )
2765         continue;
2766     }
2767     // get UVs
2768     uv.resize( nodes.size() );
2769     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2770       uv[ i ] = helper.GetNodeUV( F, nodes[ i ], inFaceNode, toCheckUV );
2771
2772     // compare orientation of triangles
2773     double faceArea = 0;
2774     for ( int iT = 0, nbT = nodes.size()-2; iT < nbT; ++iT )
2775     {
2776       gp_XY v1 = uv[ iT+1 ] - uv[ 0 ];
2777       gp_XY v2 = uv[ iT+2 ] - uv[ 0 ];
2778       faceArea += v2 ^ v1;
2779     }
2780     haveBadFaces = ( faceArea * prevArea < 0 );
2781     prevArea = faceArea;
2782   }
2783
2784   return haveBadFaces;
2785 }
2786
2787 //================================================================================
2788 /*!
2789  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
2790  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
2791  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
2792  *                in the correspoding submesh point in different directions
2793  */
2794 //================================================================================
2795
2796 bool SMESH_MesherHelper::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace)
2797 {
2798   if ( theFace.IsNull() )
2799     return false;
2800
2801   // find out orientation of a meshed face
2802   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( theFace );
2803   TopoDS_Shape aMeshedFace = GetMeshDS()->IndexToShape( faceID );
2804   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
2805
2806   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = GetMeshDS()->MeshElements( faceID );
2807   if ( !aSubMeshDSFace )
2808     return isReversed;
2809
2810   // find an element on a bounday of theFace
2811   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2812   const SMDS_MeshNode* nn[2];
2813   while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2814   {
2815     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2816     if ( ! elem ) continue;
2817
2818     // look for 2 nodes on EDGE
2819     int nbNodes = elem->NbCornerNodes();
2820     nn[0] = elem->GetNode( nbNodes-1 );
2821     for ( int iN = 0; iN < nbNodes; ++iN )
2822     {
2823       nn[1] = elem->GetNode( iN );
2824       if ( nn[0]->GetPosition()->GetDim() < 2 &&
2825            nn[1]->GetPosition()->GetDim() < 2 )
2826       {
2827         TopoDS_Shape s0 = GetSubShapeByNode( nn[0], GetMeshDS() );
2828         TopoDS_Shape s1 = GetSubShapeByNode( nn[1], GetMeshDS() );
2829         TopoDS_Shape  E = GetCommonAncestor( s0, s1, *myMesh, TopAbs_EDGE );
2830         if ( !E.IsNull() && !s0.IsSame( s1 ))
2831         {
2832           // is E seam edge?
2833           int nb = 0;
2834           for ( TopExp_Explorer exp( theFace, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
2835             if ( E.IsSame( exp.Current() )) {
2836               ++nb;
2837               E = exp.Current(); // to know orientation
2838             }
2839           if ( nb == 1 )
2840           {
2841             bool ok = true;
2842             double u0 = GetNodeU( TopoDS::Edge( E ), nn[0], nn[1], &ok );
2843             double u1 = GetNodeU( TopoDS::Edge( E ), nn[1], nn[0], &ok );
2844             if ( ok )
2845             {
2846               isReversed = ( u0 > u1 );
2847               if ( E.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2848                 isReversed = !isReversed;
2849               return isReversed;
2850             }
2851           }
2852         }
2853       }
2854       nn[0] = nn[1];
2855     }
2856   }
2857
2858   // find an element with a good normal
2859   gp_Vec Ne;
2860   bool normalOK = false;
2861   gp_XY uv;
2862   iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2863   while ( !normalOK && iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2864   {
2865     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2866     if ( ! SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( elem, const_cast<gp_XYZ&>( Ne.XYZ() ), /*normalized=*/0 ))
2867       continue;
2868     normalOK = true;
2869
2870     // get UV of a node inside theFACE
2871     SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
2872     const SMDS_MeshNode* nInFace = 0;
2873     int iPosDim = SMDS_TOP_VERTEX;
2874     while ( nodesIt->more() ) // loop on nodes
2875     {
2876       const SMDS_MeshNode* n = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nodesIt->next() );
2877       if ( n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() >= iPosDim )
2878       {
2879         nInFace = n;
2880         iPosDim = n->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
2881       }
2882     }
2883     uv = GetNodeUV( theFace, nInFace, 0, &normalOK );
2884   }
2885   if ( !normalOK )
2886     return isReversed;
2887
2888   // face normal at node position
2889   TopLoc_Location loc;
2890   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
2891   // if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 )
2892   // some surfaces not detected as GeomAbs_C1 are nevertheless correct for meshing
2893   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C0 )
2894     return isReversed;
2895
2896   gp_Vec d1u, d1v; gp_Pnt p;
2897   surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
2898   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
2899
2900   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2901     Nf.Reverse();
2902
2903   return Ne * Nf < 0.;
2904 }
2905
2906 //=======================================================================
2907 //function : Count
2908 //purpose  : Count nb of sub-shapes
2909 //=======================================================================
2910
2911 int SMESH_MesherHelper::Count(const TopoDS_Shape&    shape,
2912                               const TopAbs_ShapeEnum type,
2913                               const bool             ignoreSame)
2914 {
2915   if ( ignoreSame ) {
2916     TopTools_IndexedMapOfShape map;
2917     TopExp::MapShapes( shape, type, map );
2918     return map.Extent();
2919   }
2920   else {
2921     int nb = 0;
2922     for ( TopExp_Explorer exp( shape, type ); exp.More(); exp.Next() )
2923       ++nb;
2924     return nb;
2925   }
2926 }
2927
2928 //=======================================================================
2929 //function : NbAncestors
2930 //purpose  : Return number of unique ancestors of the shape
2931 //=======================================================================
2932
2933 int SMESH_MesherHelper::NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2934                                     const SMESH_Mesh&   mesh,
2935                                     TopAbs_ShapeEnum    ancestorType/*=TopAbs_SHAPE*/)
2936 {
2937   TopTools_MapOfShape ancestors;
2938   TopTools_ListIteratorOfListOfShape ansIt( mesh.GetAncestors(shape) );
2939   for ( ; ansIt.More(); ansIt.Next() ) {
2940     if ( ancestorType == TopAbs_SHAPE || ansIt.Value().ShapeType() == ancestorType )
2941       ancestors.Add( ansIt.Value() );
2942   }
2943   return ancestors.Extent();
2944 }
2945
2946 //=======================================================================
2947 //function : GetSubShapeOri
2948 //purpose  : Return orientation of sub-shape in the main shape
2949 //=======================================================================
2950
2951 TopAbs_Orientation SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
2952                                                       const TopoDS_Shape& subShape)
2953 {
2954   TopAbs_Orientation ori = TopAbs_Orientation(-1);
2955   if ( !shape.IsNull() && !subShape.IsNull() )
2956   {
2957     TopExp_Explorer e( shape, subShape.ShapeType() );
2958     if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) // TopAbs_INTERNAL or TopAbs_EXTERNAL
2959       e.Init( shape.Oriented(TopAbs_FORWARD), subShape.ShapeType() );
2960     for ( ; e.More(); e.Next())
2961       if ( subShape.IsSame( e.Current() ))
2962         break;
2963     if ( e.More() )
2964       ori = e.Current().Orientation();
2965   }
2966   return ori;
2967 }
2968
2969 //=======================================================================
2970 //function : IsSubShape
2971 //purpose  :
2972 //=======================================================================
2973
2974 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape,
2975                                      const TopoDS_Shape& mainShape )
2976 {
2977   if ( !shape.IsNull() && !mainShape.IsNull() )
2978   {
2979     for ( TopExp_Explorer exp( mainShape, shape.ShapeType());
2980           exp.More();
2981           exp.Next() )
2982       if ( shape.IsSame( exp.Current() ))
2983         return true;
2984   }
2985   SCRUTE((shape.IsNull()));
2986   SCRUTE((mainShape.IsNull()));
2987   return false;
2988 }
2989
2990 //=======================================================================
2991 //function : IsSubShape
2992 //purpose  :
2993 //=======================================================================
2994
2995 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh )
2996 {
2997   if ( shape.IsNull() || !aMesh )
2998     return false;
2999   return
3000     aMesh->GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape ) ||
3001     // PAL16202
3002     (shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape ));