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