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[modules/smesh.git] / src / SMESH / SMESH_MesherHelper.cxx
1 // Copyright (C) 2007-2014  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
2 //
3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
5 //
6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8 // License as published by the Free Software Foundation; either
9 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10 //
11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14 // Lesser General Public License for more details.
15 //
16 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
19 //
20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
21 //
22
23 // File:      SMESH_MesherHelper.cxx
24 // Created:   15.02.06 15:22:41
25 // Author:    Sergey KUUL
26 //
27 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
28
29 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
30 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
31 #include "SMDS_FacePosition.hxx" 
32 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
33 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
34 #include "SMESH_Block.hxx"
35 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
36 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
37 #include "SMESH_subMesh.hxx"
38
39 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
40 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
41 #include <BRepTools.hxx>
42 #include <BRep_Tool.hxx>
43 #include <Geom2d_Curve.hxx>
44 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
45 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
46 #include <Geom_Curve.hxx>
47 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
48 #include <Geom_Surface.hxx>
49 #include <ShapeAnalysis.hxx>
50 #include <TopExp.hxx>
51 #include <TopExp_Explorer.hxx>
52 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
53 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
54 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
55 #include <TopoDS.hxx>
56 #include <gp_Ax3.hxx>
57 #include <gp_Pnt2d.hxx>
58 #include <gp_Trsf.hxx>
59
60 #include <Standard_Failure.hxx>
61 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
62
63 #include <utilities.h>
64
65 #include <limits>
66
67 using namespace std;
68
69 #define RETURN_BAD_RESULT(msg) { MESSAGE(msg); return false; }
70
71 namespace {
72
73   gp_XYZ XYZ(const SMDS_MeshNode* n) { return gp_XYZ(n->X(), n->Y(), n->Z()); }
74
75   enum { U_periodic = 1, V_periodic = 2 };
76 }
77
78 //================================================================================
79 /*!
80  * \brief Constructor
81  */
82 //================================================================================
83
84 SMESH_MesherHelper::SMESH_MesherHelper(SMESH_Mesh& theMesh)
85   : myParIndex(0),
86     myMesh(&theMesh),
87     myShapeID(0),
88     myCreateQuadratic(false),
89     myCreateBiQuadratic(false),
90     myFixNodeParameters(false)
91 {
92   myPar1[0] = myPar2[0] = myPar1[1] = myPar2[1] = 0;
93   mySetElemOnShape = ( ! myMesh->HasShapeToMesh() );
94 }
95
96 //=======================================================================
97 //function : ~SMESH_MesherHelper
98 //purpose  : 
99 //=======================================================================
100
101 SMESH_MesherHelper::~SMESH_MesherHelper()
102 {
103   {
104     TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = myFace2Projector.begin();
105     for ( ; i_proj != myFace2Projector.end(); ++i_proj )
106       delete i_proj->second;
107   }
108   {
109     TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj = myEdge2Projector.begin();
110     for ( ; i_proj != myEdge2Projector.end(); ++i_proj )
111       delete i_proj->second;
112   }
113 }
114
115 //=======================================================================
116 //function : IsQuadraticSubMesh
117 //purpose  : Check submesh for given shape: if all elements on this shape 
118 //           are quadratic, quadratic elements will be created.
119 //           Also fill myTLinkNodeMap
120 //=======================================================================
121
122 bool SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh(const TopoDS_Shape& aSh)
123 {
124   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
125   // we can create quadratic elements only if all elements
126   // created on sub-shapes of given shape are quadratic
127   // also we have to fill myTLinkNodeMap
128   myCreateQuadratic = true;
129   mySeamShapeIds.clear();
130   myDegenShapeIds.clear();
131   TopAbs_ShapeEnum subType( aSh.ShapeType()==TopAbs_FACE ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE );
132   if ( aSh.ShapeType()==TopAbs_COMPOUND )
133   {
134     TopoDS_Iterator subIt( aSh );
135     if ( subIt.More() )
136       subType = ( subIt.Value().ShapeType()==TopAbs_FACE ) ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE;
137   }
138   SMDSAbs_ElementType elemType( subType==TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
139
140
141   int nbOldLinks = myTLinkNodeMap.size();
142
143   if ( !myMesh->HasShapeToMesh() )
144   {
145     if (( myCreateQuadratic = myMesh->NbFaces( ORDER_QUADRATIC )))
146     {
147       SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator();
148       while ( fIt->more() )
149         AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( fIt->next() ));
150     }
151   }
152   else
153   {
154     TopExp_Explorer exp( aSh, subType );
155     TopTools_MapOfShape checkedSubShapes;
156     for (; exp.More() && myCreateQuadratic; exp.Next()) {
157       if ( !checkedSubShapes.Add( exp.Current() ))
158         continue; // needed if aSh is compound of solids
159       if ( SMESHDS_SubMesh * subMesh = meshDS->MeshElements( exp.Current() )) {
160         if ( SMDS_ElemIteratorPtr it = subMesh->GetElements() ) {
161           while(it->more()) {
162             const SMDS_MeshElement* e = it->next();
163             if ( e->GetType() != elemType || !e->IsQuadratic() ) {
164               myCreateQuadratic = false;
165               break;
166             }
167             else {
168               // fill TLinkNodeMap
169               switch ( e->NbCornerNodes() ) {
170               case 2:
171                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(2)); break;
172               case 3:
173                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(3));
174                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(4));
175                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(0),e->GetNode(5)); break;
176               case 4:
177                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(4));
178                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(5));
179                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(3),e->GetNode(6));
180                 AddTLinkNode(e->GetNode(3),e->GetNode(0),e->GetNode(7));
181                 break;
182               default:
183                 myCreateQuadratic = false;
184                 break;
185               }
186             }
187           }
188         }
189       }
190     }
191   }
192
193   if ( nbOldLinks == myTLinkNodeMap.size() )
194     myCreateQuadratic = false;
195
196   if(!myCreateQuadratic) {
197     myTLinkNodeMap.clear();
198   }
199   SetSubShape( aSh );
200
201   return myCreateQuadratic;
202 }
203
204 //=======================================================================
205 //function : SetSubShape
206 //purpose  : Set geometry to make elements on
207 //=======================================================================
208
209 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const int aShID)
210 {
211   if ( aShID == myShapeID )
212     return;
213   if ( aShID > 0 )
214     SetSubShape( GetMeshDS()->IndexToShape( aShID ));
215   else
216     SetSubShape( TopoDS_Shape() );
217 }
218
219 //=======================================================================
220 //function : SetSubShape
221 //purpose  : Set geometry to create elements on
222 //=======================================================================
223
224 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
225 {
226   if ( myShape.IsSame( aSh ))
227     return;
228
229   myShape = aSh;
230   mySeamShapeIds.clear();
231   myDegenShapeIds.clear();
232
233   if ( myShape.IsNull() ) {
234     myShapeID  = 0;
235     return;
236   }
237   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
238   myShapeID = meshDS->ShapeToIndex(aSh);
239   myParIndex = 0;
240
241   // treatment of periodic faces
242   for ( TopExp_Explorer eF( aSh, TopAbs_FACE ); eF.More(); eF.Next() )
243   {
244     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( eF.Current() );
245     BRepAdaptor_Surface surf( face, false );
246     if ( surf.IsUPeriodic() || surf.IsUClosed() ) {
247       myParIndex |= U_periodic;
248       myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
249       myPar2[0] = surf.LastUParameter();
250     }
251     if ( surf.IsVPeriodic() || surf.IsVClosed() ) {
252       myParIndex |= V_periodic;
253       myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
254       myPar2[1] = surf.LastVParameter();
255     }
256
257     gp_Pnt2d uv1, uv2;
258     for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
259     {
260       // look for a "seam" edge, a real seam or an edge on period boundary
261       TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
262       const int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
263       if ( myParIndex )
264       {
265         BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
266         const double du = Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) );
267         const double dv = Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) );
268
269         bool isSeam = BRep_Tool::IsClosed( edge, face );
270         if ( isSeam ) // real seam - having two pcurves on face
271         {
272           // pcurve can lie not on pediod boundary (22582, mesh_Quadratic_01/C9)
273           if ( du < dv )
274           {
275             double u1 = uv1.Coord(1);
276             edge.Reverse();
277             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
278             double u2 = uv1.Coord(1);
279             myPar1[0] = Min( u1, u2 );
280             myPar2[0] = Max( u1, u2 );
281           }
282           else
283           {
284             double v1 = uv1.Coord(2);
285             edge.Reverse();
286             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
287             double v2 = uv1.Coord(2);
288             myPar1[1] = Min( v1, v2 );
289             myPar2[1] = Max( v1, v2 );
290           }
291         }
292         else //if ( !isSeam )
293         {
294           // one pcurve but on period boundary (22772, mesh_Quadratic_01/D1)
295           if      (( myParIndex & U_periodic ) && du < Precision::PConfusion() )
296           {
297             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - myPar1[0] ) < Precision::PConfusion() ||
298                        Abs( uv1.Coord(1) - myPar2[0] ) < Precision::PConfusion() );
299           }
300           else if (( myParIndex & V_periodic ) && dv < Precision::PConfusion() )
301           {
302             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - myPar1[1] ) < Precision::PConfusion() ||
303                        Abs( uv1.Coord(2) - myPar2[1] ) < Precision::PConfusion() );
304           }
305         }
306         if ( isSeam )
307         {
308           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice
309           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
310           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() ) {
311             int vertexID = meshDS->ShapeToIndex( v.Current() );
312             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
313           }
314         }
315       }
316       // look for a degenerated edge
317       if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge )) {
318         myDegenShapeIds.insert( edgeID );
319         for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
320           myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
321       }
322       if ( !BRep_Tool::SameParameter( edge ) ||
323            !BRep_Tool::SameRange( edge ))
324       {
325         setPosOnShapeValidity( edgeID, false );
326       }
327     }
328   }
329 }
330
331 //=======================================================================
332 //function : GetNodeUVneedInFaceNode
333 //purpose  : Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
334 //           Return true if the face is periodic.
335 //           If F is Null, answer about sub-shape set through IsQuadraticSubMesh() or
336 //           * SetSubShape()
337 //=======================================================================
338
339 bool SMESH_MesherHelper::GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F) const
340 {
341   if ( F.IsNull() ) return !mySeamShapeIds.empty();
342
343   if ( !F.IsNull() && !myShape.IsNull() && myShape.IsSame( F ))
344     return !mySeamShapeIds.empty();
345
346   TopLoc_Location loc;
347   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
348   if ( !aSurface.IsNull() )
349     return ( aSurface->IsUPeriodic() || aSurface->IsVPeriodic() );
350
351   return false;
352 }
353
354 //=======================================================================
355 //function : IsMedium
356 //purpose  : 
357 //=======================================================================
358
359 bool SMESH_MesherHelper::IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
360                                   const SMDSAbs_ElementType typeToCheck)
361 {
362   return SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, typeToCheck );
363 }
364
365 //=======================================================================
366 //function : GetSubShapeByNode
367 //purpose  : Return support shape of a node
368 //=======================================================================
369
370 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
371                                                    const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
372 {
373   int shapeID = node ? node->getshapeId() : 0;
374   if ( 0 < shapeID && shapeID <= meshDS->MaxShapeIndex() )
375     return meshDS->IndexToShape( shapeID );
376   else
377     return TopoDS_Shape();
378 }
379
380
381 //=======================================================================
382 //function : AddTLinkNode
383 //purpose  : add a link in my data structure
384 //=======================================================================
385
386 void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
387                                       const SMDS_MeshNode* n2,
388                                       const SMDS_MeshNode* n12)
389 {
390   // add new record to map
391   SMESH_TLink link( n1, n2 );
392   myTLinkNodeMap.insert( make_pair(link,n12));
393 }
394
395 //================================================================================
396 /*!
397  * \brief Add quadratic links of edge to own data structure
398  */
399 //================================================================================
400
401 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
402 {
403   if ( edge && edge->IsQuadratic() )
404     AddTLinkNode(edge->GetNode(0), edge->GetNode(1), edge->GetNode(2));
405   else
406     return false;
407   return true;
408 }
409
410 //================================================================================
411 /*!
412  * \brief Add quadratic links of face to own data structure
413  */
414 //================================================================================
415
416 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
417 {
418   bool isQuad = true;
419   if ( !f->IsPoly() )
420     switch ( f->NbNodes() ) {
421     case 7:
422       // myMapWithCentralNode.insert
423       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2) ),
424       //                f->GetNode(6)));
425       // break; -- add medium nodes as well
426     case 6:
427       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(3));
428       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(4));
429       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(0),f->GetNode(5)); break;
430
431     case 9:
432       // myMapWithCentralNode.insert
433       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(3) ),
434       //                f->GetNode(8)));
435       // break; -- add medium nodes as well
436     case 8:
437       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(4));
438       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(5));
439       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(3),f->GetNode(6));
440       AddTLinkNode(f->GetNode(3),f->GetNode(0),f->GetNode(7)); break;
441     default:;
442       isQuad = false;
443     }
444   return isQuad;
445 }
446
447 //================================================================================
448 /*!
449  * \brief Add quadratic links of volume to own data structure
450  */
451 //================================================================================
452
453 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
454 {
455   if ( volume->IsQuadratic() )
456   {
457     SMDS_VolumeTool vTool( volume );
458     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetNodes();
459     set<int> addedLinks;
460     for ( int iF = 1; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
461     {
462       const int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
463       const int* iNodes = vTool.GetFaceNodesIndices( iF );
464       for ( int i = 0; i < nbN; )
465       {
466         int iN1  = iNodes[i++];
467         int iN12 = iNodes[i++];
468         int iN2  = iNodes[i];
469         if ( iN1 > iN2 ) std::swap( iN1, iN2 );
470         int linkID = iN1 * vTool.NbNodes() + iN2;
471         pair< set<int>::iterator, bool > it_isNew = addedLinks.insert( linkID );
472         if ( it_isNew.second )
473           AddTLinkNode( nodes[iN1], nodes[iN2], nodes[iN12] );
474         else
475           addedLinks.erase( it_isNew.first ); // each link encounters only twice
476       }
477       if ( vTool.NbNodes() == 27 )
478       {
479         const SMDS_MeshNode* nFCenter = nodes[ vTool.GetCenterNodeIndex( iF )];
480         if ( nFCenter->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
481           myMapWithCentralNode.insert
482             ( make_pair( TBiQuad( nodes[ iNodes[0]], nodes[ iNodes[1]],
483                                   nodes[ iNodes[2]], nodes[ iNodes[3]] ),
484                          nFCenter ));
485       }
486     }
487     return true;
488   }
489   return false;
490 }
491
492 //================================================================================
493 /*!
494  * \brief Return true if position of nodes on the shape hasn't yet been checked or
495  * the positions proved to be invalid
496  */
497 //================================================================================
498
499 bool SMESH_MesherHelper::toCheckPosOnShape(int shapeID ) const
500 {
501   map< int,bool >::const_iterator id_ok = myNodePosShapesValidity.find( shapeID );
502   return ( id_ok == myNodePosShapesValidity.end() || !id_ok->second );
503 }
504
505 //================================================================================
506 /*!
507  * \brief Set validity of positions of nodes on the shape.
508  * Once set, validity is not changed
509  */
510 //================================================================================
511
512 void SMESH_MesherHelper::setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const
513 {
514   std::map< int,bool >::iterator sh_ok = 
515     ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok)).first;
516   if ( !ok )
517     sh_ok->second = ok;
518 }
519
520 //=======================================================================
521 //function : ToFixNodeParameters
522 //purpose  : Enables fixing node parameters on EDGEs and FACEs in 
523 //           GetNodeU(...,check=true), GetNodeUV(...,check=true), CheckNodeUV() and
524 //           CheckNodeU() in case if a node lies on a shape set via SetSubShape().
525 //           Default is False
526 //=======================================================================
527
528 void SMESH_MesherHelper::ToFixNodeParameters(bool toFix)
529 {
530   myFixNodeParameters = toFix;
531 }
532
533
534 //=======================================================================
535 //function : getUVOnSeam
536 //purpose  : Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
537 //=======================================================================
538
539 gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::getUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const
540 {
541   gp_Pnt2d result = uv1;
542   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
543   {
544     if ( myParIndex & i )
545     {
546       double p1 = uv1.Coord( i );
547       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
548       if ( myParIndex == i ||
549            dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. ||
550            dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. )
551       {
552         double p2 = uv2.Coord( i );
553         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
554         if ( Abs( p2 - p1 ) > Abs( p2 - p1Alt ))
555           result.SetCoord( i, p1Alt );
556       }
557     }
558   }
559   return result;
560 }
561
562 //=======================================================================
563 //function : GetNodeUV
564 //purpose  : Return node UV on face
565 //=======================================================================
566
567 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
568                                     const SMDS_MeshNode* n,
569                                     const SMDS_MeshNode* n2,
570                                     bool*                check) const
571 {
572   gp_Pnt2d uv( Precision::Infinite(), Precision::Infinite() );
573
574   const SMDS_PositionPtr Pos = n->GetPosition();
575   bool uvOK = false;
576   if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
577   {
578     // node has position on face
579     const SMDS_FacePosition* fpos = static_cast<const SMDS_FacePosition*>( Pos );
580     uv.SetCoord( fpos->GetUParameter(), fpos->GetVParameter() );
581     if ( check )
582       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*getFaceMaxTol( F ));
583   }
584   else if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_EDGE )
585   {
586     // node has position on EDGE => it is needed to find
587     // corresponding EDGE from FACE, get pcurve for this
588     // EDGE and retrieve value from this pcurve
589     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( Pos );
590     const int              edgeID = n->getshapeId();
591     const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge( GetMeshDS()->IndexToShape( edgeID ));
592     double f, l, u = epos->GetUParameter();
593     Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( E, F, f, l );
594     bool validU = ( !C2d.IsNull() && ( f < u ) && ( u < l ));
595     if ( validU ) uv = C2d->Value( u );
596     else          uv.SetCoord( Precision::Infinite(),0.);
597     if ( check || !validU )
598       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*getFaceMaxTol( F ),/*force=*/ !validU );
599
600     // for a node on a seam EDGE select one of UVs on 2 pcurves
601     if ( n2 && IsSeamShape( edgeID ))
602     {
603       uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0, check ));
604     }
605     else
606     { // adjust uv to period
607       TopLoc_Location loc;
608       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
609       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
610       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
611       gp_Pnt2d newUV = uv;
612       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
613         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
614         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
615         if ( isUPeriodic ) newUV.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
616         if ( isVPeriodic ) newUV.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
617
618         if ( n2 )
619         {
620           gp_Pnt2d uv2 = GetNodeUV( F, n2, 0, check );
621           if ( isUPeriodic && Abs( uv.X()-uv2.X() ) < Abs( newUV.X()-uv2.X() ))
622             newUV.SetX( uv.X() );
623           if ( isVPeriodic && Abs( uv.Y()-uv2.Y() ) < Abs( newUV.Y()-uv2.Y() ))
624             newUV.SetY( uv.Y() );
625         }
626       }
627       uv = newUV;
628     }
629   }
630   else if ( Pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
631   {
632     if ( int vertexID = n->getshapeId() ) {
633       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(GetMeshDS()->IndexToShape(vertexID));
634       try {
635         uv = BRep_Tool::Parameters( V, F );
636         uvOK = true;
637       }
638       catch (Standard_Failure& exc) {
639       }
640       if ( !uvOK ) {
641         for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() )
642           uvOK = ( V == vert.Current() );
643         if ( !uvOK ) {
644           MESSAGE ( "SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(); Vertex " << vertexID
645                     << " not in face " << GetMeshDS()->ShapeToIndex( F ) );
646           // get UV of a vertex closest to the node
647           double dist = 1e100;
648           gp_Pnt pn = XYZ( n );
649           for ( TopExp_Explorer vert( F,TopAbs_VERTEX ); !uvOK && vert.More(); vert.Next() ) {
650             TopoDS_Vertex curV = TopoDS::Vertex( vert.Current() );
651             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( curV );
652             double curDist = p.SquareDistance( pn );
653             if ( curDist < dist ) {
654               dist = curDist;
655               uv = BRep_Tool::Parameters( curV, F );
656               uvOK = ( dist < DBL_MIN );
657             }
658           }
659         }
660         else {
661           uvOK = false;
662           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( myMesh->GetAncestors( V ));
663           for ( ; it.More(); it.Next() ) {
664             if ( it.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
665               const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( it.Value() );
666               double f,l;
667               Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, F, f, l);
668               if ( !C2d.IsNull() ) {
669                 double u = ( V == TopExp::FirstVertex( edge ) ) ?  f : l;
670                 uv = C2d->Value( u );
671                 uvOK = true;
672                 break;
673               }
674             }
675           }
676         }
677       }
678       if ( n2 && IsSeamShape( vertexID ))
679       {
680         bool isSeam = ( myShape.IsSame( F ));
681         if ( !isSeam ) {
682           SMESH_MesherHelper h( *myMesh );
683           h.SetSubShape( F );
684           isSeam = IsSeamShape( vertexID );
685         }
686
687         if ( isSeam )
688           uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0 ));
689       }
690     }
691   }
692   else
693   {
694     uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*getFaceMaxTol( F ));
695   }
696
697   if ( check )
698     *check = uvOK;
699
700   return uv.XY();
701 }
702
703 //=======================================================================
704 //function : CheckNodeUV
705 //purpose  : Check and fix node UV on a face
706 //=======================================================================
707
708 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
709                                      const SMDS_MeshNode* n,
710                                      gp_XY&               uv,
711                                      const double         tol,
712                                      const bool           force,
713                                      double               distXYZ[4]) const
714 {
715   int  shapeID = n->getshapeId();
716   bool infinit;
717   if (( infinit = ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) || Precision::IsInfinite( uv.Y() ))) ||
718       ( force ) ||
719       ( uv.X() == 0. && uv.Y() == 0. ) ||
720       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
721   {
722     // check that uv is correct
723     TopLoc_Location loc;
724     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
725     gp_Pnt nodePnt = XYZ( n ), surfPnt(0,0,0);
726     double dist = 0;
727     if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
728     if ( infinit ||
729          (dist = nodePnt.Distance( surfPnt = surface->Value( uv.X(), uv.Y() ))) > tol )
730     {
731       setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
732       if ( !infinit && distXYZ ) {
733         surfPnt.Transform( loc );
734         distXYZ[0] = dist;
735         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
736       }
737       // uv incorrect, project the node to surface
738       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = GetProjector( F, loc, tol );
739       projector.Perform( nodePnt );
740       if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
741       {
742         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV() failed to project" );
743         return false;
744       }
745       Quantity_Parameter U,V;
746       projector.LowerDistanceParameters(U,V);
747       uv.SetCoord( U,V );
748       surfPnt = surface->Value( U, V );
749       dist = nodePnt.Distance( surfPnt );
750       if ( distXYZ ) {
751         surfPnt.Transform( loc );
752         distXYZ[0] = dist;
753         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
754       }
755       if ( dist > tol )
756       {
757         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(), invalid projection" );
758         return false;
759       }
760       // store the fixed UV on the face
761       if ( myShape.IsSame(F) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
762         const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
763           ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_FacePosition( U, V )));
764     }
765     else if ( myShape.IsSame(F) && uv.Modulus() > numeric_limits<double>::min() )
766     {
767       setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
768     }
769   }
770   return true;
771 }
772
773 //=======================================================================
774 //function : GetProjector
775 //purpose  : Return projector intitialized by given face without location, which is returned
776 //=======================================================================
777
778 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
779                                                              TopLoc_Location&   loc,
780                                                              double             tol ) const
781 {
782   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
783   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
784   TID2ProjectorOnSurf& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnSurf&>( myFace2Projector );
785   TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
786   if ( i_proj == i2proj.end() )
787   {
788     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
789     double U1, U2, V1, V2;
790     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
791     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
792     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
793     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
794   }
795   return *( i_proj->second );
796 }
797
798 namespace
799 {
800   gp_XY AverageUV(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return ( uv1 + uv2 ) / 2.; }
801   gp_XY_FunPtr(Added); // define gp_XY_Added pointer to function calling gp_XY::Added(gp_XY)
802   gp_XY_FunPtr(Subtracted); 
803 }
804
805 //=======================================================================
806 //function : applyIn2D
807 //purpose  : Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
808 //           It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
809 //           to easily define pointer to function of gp_XY class.
810 //=======================================================================
811
812 gp_XY SMESH_MesherHelper::applyIn2D(const Handle(Geom_Surface)& surface,
813                                     const gp_XY&                uv1,
814                                     const gp_XY&                uv2,
815                                     xyFunPtr                    fun,
816                                     const bool                  resultInPeriod)
817 {
818   Standard_Boolean isUPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsUPeriodic();
819   Standard_Boolean isVPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsVPeriodic();
820   if ( !isUPeriodic && !isVPeriodic )
821     return fun(uv1,uv2);
822
823   // move uv2 not far than half-period from uv1
824   double u2 = 
825     uv2.X()+(isUPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.X(),uv1.X(),surface->UPeriod()) :0);
826   double v2 = 
827     uv2.Y()+(isVPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.Y(),uv1.Y(),surface->VPeriod()) :0);
828
829   // execute operation
830   gp_XY res = fun( uv1, gp_XY(u2,v2) );
831
832   // move result within period
833   if ( resultInPeriod )
834   {
835     Standard_Real UF,UL,VF,VL;
836     surface->Bounds(UF,UL,VF,VL);
837     if ( isUPeriodic )
838       res.SetX( res.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.X(),UF,UL));
839     if ( isVPeriodic )
840       res.SetY( res.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.Y(),VF,VL));
841   }
842
843   return res;
844 }
845 //=======================================================================
846 //function : GetMiddleUV
847 //purpose  : Return middle UV taking in account surface period
848 //=======================================================================
849
850 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
851                                       const gp_XY&                p1,
852                                       const gp_XY&                p2)
853 {
854   // NOTE:
855   // the proper place of getting basic surface seems to be in applyIn2D()
856   // but we put it here to decrease a risk of regressions just before releasing a version
857   Handle(Geom_Surface) surf = surface;
858   while ( !surf.IsNull() && surf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
859     surf = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf )->BasisSurface();
860
861   return applyIn2D( surf, p1, p2, & AverageUV );
862 }
863
864 //=======================================================================
865 //function : GetCenterUV
866 //purpose  : Return UV for the central node of a biquadratic triangle
867 //=======================================================================
868
869 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetCenterUV(const gp_XY& uv1,
870                                       const gp_XY& uv2, 
871                                       const gp_XY& uv3, 
872                                       const gp_XY& uv12,
873                                       const gp_XY& uv23,
874                                       const gp_XY& uv31,
875                                       bool *       isBadTria/*=0*/)
876 {
877   bool badTria;
878   gp_XY uvAvg = ( uv12 + uv23 + uv31 ) / 3.;
879
880   if      (( badTria = (( uvAvg - uv1 ) * ( uvAvg - uv23 ) > 0 )))
881     uvAvg = ( uv1 + uv23 ) / 2.;
882   else if (( badTria = (( uvAvg - uv2 ) * ( uvAvg - uv31 ) > 0 )))
883     uvAvg = ( uv2 + uv31 ) / 2.;
884   else if (( badTria = (( uvAvg - uv3 ) * ( uvAvg - uv12 ) > 0 )))
885     uvAvg = ( uv3 + uv12 ) / 2.;
886
887   if ( isBadTria )
888     *isBadTria = badTria;
889   return uvAvg;
890 }
891
892 //=======================================================================
893 //function : GetNodeU
894 //purpose  : Return node U on edge
895 //=======================================================================
896
897 double SMESH_MesherHelper::GetNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
898                                     const SMDS_MeshNode* n,
899                                     const SMDS_MeshNode* inEdgeNode,
900                                     bool*                check) const
901 {
902   double param = Precision::Infinite();
903
904   const SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
905   if ( pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
906   {
907     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( pos );
908     param =  epos->GetUParameter();
909   }
910   else if( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
911   {
912     if ( inEdgeNode && TopExp::FirstVertex( E ).IsSame( TopExp::LastVertex( E ))) // issue 0020128
913     {
914       Standard_Real f,l;
915       BRep_Tool::Range( E, f,l );
916       double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
917       param = ( fabs( uInEdge - f ) < fabs( l - uInEdge )) ? f : l;
918     }
919     else
920     {
921       SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
922       int vertexID = n->getshapeId();
923       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(vertexID));
924       param =  BRep_Tool::Parameter( V, E );
925     }
926   }
927   if ( check )
928   {
929     double tol = BRep_Tool::Tolerance( E );
930     double f,l;  BRep_Tool::Range( E, f,l );
931     bool force = ( param < f-tol || param > l+tol );
932     if ( !force && pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
933       force = ( GetMeshDS()->ShapeToIndex( E ) != n->getshapeId() );
934
935     *check = CheckNodeU( E, n, param, 2*tol, force );
936   }
937   return param;
938 }
939
940 //=======================================================================
941 //function : CheckNodeU
942 //purpose  : Check and fix node U on an edge
943 //           Return false if U is bad and could not be fixed
944 //=======================================================================
945
946 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
947                                     const SMDS_MeshNode* n,
948                                     double&              u,
949                                     const double         tol,
950                                     const bool           force,
951                                     double               distXYZ[4]) const
952 {
953   int  shapeID = n->getshapeId();
954   bool infinit;
955   if (( infinit = Precision::IsInfinite( u )) ||
956       ( force ) ||
957       ( u == 0. ) ||
958       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
959   {
960     TopLoc_Location loc; double f,l;
961     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
962     if ( curve.IsNull() ) // degenerated edge
963     {
964       if ( u+tol < f || u-tol > l )
965       {
966         double r = Max( 0.5, 1 - tol*n->GetID()); // to get a unique u on edge
967         u =  f*r + l*(1-r);
968       }
969     }
970     else
971     {
972       gp_Pnt nodePnt = SMESH_TNodeXYZ( n );
973       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
974       gp_Pnt curvPnt;
975       double dist = 2*tol;
976       if ( !infinit )
977       {
978         curvPnt = curve->Value( u );
979         dist    = nodePnt.Distance( curvPnt );
980         if ( distXYZ ) {
981           curvPnt.Transform( loc );
982           distXYZ[0] = dist;
983           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
984         }
985       }
986       if ( dist > tol )
987       {
988         setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
989         // u incorrect, project the node to the curve
990         int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( E );
991         TID2ProjectorOnCurve& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnCurve&>( myEdge2Projector );
992         TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj =
993           i2proj.insert( make_pair( edgeID, (GeomAPI_ProjectPointOnCurve*) 0 )).first;
994         if ( !i_proj->second  )
995         {
996           i_proj->second = new GeomAPI_ProjectPointOnCurve();
997           i_proj->second->Init( curve, f, l );
998         }
999         GeomAPI_ProjectPointOnCurve* projector = i_proj->second;
1000         projector->Perform( nodePnt );
1001         if ( projector->NbPoints() < 1 )
1002         {
1003           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU() failed to project" );
1004           return false;
1005         }
1006         Quantity_Parameter U = projector->LowerDistanceParameter();
1007         u = double( U );
1008         MESSAGE(" f " << f << " l " << l << " u " << u);
1009         curvPnt = curve->Value( u );
1010         dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
1011         if ( distXYZ ) {
1012           curvPnt.Transform( loc );
1013           distXYZ[0] = dist;
1014           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1015         }
1016         if ( dist > tol )
1017         {
1018           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(), invalid projection" );
1019           MESSAGE("distance " << dist << " " << tol );
1020           return false;
1021         }
1022         // store the fixed U on the edge
1023         if ( myShape.IsSame(E) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
1024           const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
1025             ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_EdgePosition( U )));
1026       }
1027       else if ( fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() )
1028       {
1029         setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
1030       }
1031       if (( u < f-tol || u > l+tol ) && force )
1032       {
1033         MESSAGE("u < f-tol || u > l+tol  ; u " << u << " f " << f << " l " << l);
1034         // node is on vertex but is set on periodic but trimmed edge (issue 0020890)
1035         try
1036         {
1037           // do not use IsPeriodic() as Geom_TrimmedCurve::IsPeriodic () returns false
1038           double period = curve->Period();
1039           u = ( u < f ) ? u + period : u - period;
1040         }
1041         catch (Standard_Failure& exc)
1042         {
1043           return false;
1044         }
1045       }
1046     }
1047   }
1048   return true;
1049 }
1050
1051 //=======================================================================
1052 //function : GetMediumPos
1053 //purpose  : Return index and type of the shape  (EDGE or FACE only) to
1054 //           set a medium node on
1055 //param    : useCurSubShape - if true, returns the shape set via SetSubShape()
1056 //           if any
1057 //param    : expectedSupport - shape type corresponding to element being created,
1058 //                             e.g TopAbs_EDGE if SMDSAbs_Edge is created
1059 //                             basing on \a n1 and \a n2
1060 // Calling GetMediumPos() with useCurSubShape=true is OK only for the
1061 // case where the lower dim mesh is already constructed and converted to quadratic,
1062 // else, nodes on EDGEs are assigned to FACE, for example.
1063 //=======================================================================
1064
1065 std::pair<int, TopAbs_ShapeEnum>
1066 SMESH_MesherHelper::GetMediumPos(const SMDS_MeshNode* n1,
1067                                  const SMDS_MeshNode* n2,
1068                                  const bool           useCurSubShape,
1069                                  TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1070 {
1071   if ( useCurSubShape && !myShape.IsNull() )
1072     return std::make_pair( myShapeID, myShape.ShapeType() );
1073
1074   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1075   int              shapeID = -1;
1076   TopoDS_Shape     shape;
1077
1078   if (( myShapeID == n1->getshapeId() || myShapeID == n2->getshapeId() ) && myShapeID > 0 )
1079   {
1080     shapeType = myShape.ShapeType();
1081     shapeID   = myShapeID;
1082   }
1083   else if ( n1->getshapeId() == n2->getshapeId() )
1084   {
1085     shapeID = n2->getshapeId();
1086     shape = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1087   }
1088   else // 2 different shapes
1089   {
1090     const SMDS_TypeOfPosition Pos1 = n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1091     const SMDS_TypeOfPosition Pos2 = n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1092
1093     if ( Pos1 == SMDS_TOP_3DSPACE || Pos2 == SMDS_TOP_3DSPACE )
1094     {
1095       // in SOLID
1096     }
1097     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_FACE || Pos2 == SMDS_TOP_FACE )
1098     {
1099       // in FACE or SOLID
1100       if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE || Pos2 != SMDS_TOP_FACE ) // not 2 FACEs
1101       {
1102         if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE ) std::swap( n1,n2 );
1103         TopoDS_Shape F = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1104         TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1105         if ( IsSubShape( S, F ))
1106         {
1107           shapeType = TopAbs_FACE;
1108           shapeID   = n1->getshapeId();
1109         }
1110       }
1111     }
1112     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_EDGE && Pos2 == SMDS_TOP_EDGE )
1113     {
1114       TopoDS_Shape E1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1115       TopoDS_Shape E2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1116       shape = GetCommonAncestor( E1, E2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1117     }
1118     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_VERTEX && Pos2 == SMDS_TOP_VERTEX )
1119     {
1120       TopoDS_Shape V1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1121       TopoDS_Shape V2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1122       shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_EDGE );
1123       if ( shape.IsNull() ) shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1124     }
1125     else // on VERTEX and EDGE
1126     {
1127       if ( Pos1 != SMDS_TOP_VERTEX ) std::swap( n1,n2 );
1128       TopoDS_Shape V = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1129       TopoDS_Shape E = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1130       if ( IsSubShape( V, E ))
1131         shape = E;
1132       else
1133         shape = GetCommonAncestor( V, E, *myMesh, TopAbs_FACE );
1134     }
1135   }
1136
1137   if ( !shape.IsNull() )
1138   {
1139     if ( shapeID < 1 )
1140       shapeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape );
1141     shapeType = shape.ShapeType(); // EDGE or FACE
1142
1143     if ( expectedSupport < shapeType &&
1144          expectedSupport != TopAbs_SHAPE &&
1145          !myShape.IsNull() &&
1146          myShape.ShapeType() == expectedSupport )
1147     {
1148       // e.g. a side of triangle connects nodes on the same EDGE but does not
1149       // lie on this EDGE (an arc with a coarse mesh)
1150       // =>  shapeType == TopAbs_EDGE, expectedSupport == TopAbs_FACE;
1151       // hope that myShape is a right shape, return it if the found shape
1152       // has converted elements of corresponding dim (segments in our example)
1153       int nbConvertedElems = 0;
1154       SMDSAbs_ElementType type = ( shapeType == TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
1155       for ( int iN = 0; iN < 2; ++iN )
1156       {
1157         const SMDS_MeshNode* n = iN ? n2 : n1;
1158         SMDS_ElemIteratorPtr it = n->GetInverseElementIterator( type );
1159         while ( it->more() )
1160         {
1161           const SMDS_MeshElement* elem = it->next();
1162           if ( elem->getshapeId() == shapeID &&
1163                elem->IsQuadratic() )
1164           {
1165             ++nbConvertedElems;
1166             break;
1167           }
1168         }
1169       }
1170       if ( nbConvertedElems == 2 )
1171       {
1172         shapeType = myShape.ShapeType();
1173         shapeID   = myShapeID;
1174       }
1175     }
1176   }
1177   return make_pair( shapeID, shapeType );
1178 }
1179
1180 //=======================================================================
1181 //function : GetCentralNode
1182 //purpose  : Return existing or create a new central node for a quardilateral
1183 //           quadratic face given its 8 nodes.
1184 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1185 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1186 //=======================================================================
1187
1188 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1189                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1190                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1191                                                         const SMDS_MeshNode* n4,
1192                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1193                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1194                                                         const SMDS_MeshNode* n34,
1195                                                         const SMDS_MeshNode* n41,
1196                                                         bool                 force3d)
1197 {
1198   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1199
1200   // Find an existing central node
1201
1202   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3,n4);
1203   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1204   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1205   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() ) 
1206   {
1207     return (*itMapCentralNode).second;
1208   }
1209
1210   // Get type of shape for the new central node
1211
1212   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1213   int              solidID = -1;
1214   int              faceID = -1;
1215   TopoDS_Shape     shape;
1216   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1217
1218   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1219   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1220   
1221   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1222   
1223   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1224   // on sub-shapes of the FACE
1225   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1226   {
1227     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3, n4 };
1228     for(int i = 0; i < 4; i++)
1229     {
1230       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1231       if ( shape.IsNull() ) break;
1232       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1233       {
1234         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1235         shapeType = TopAbs_SOLID;
1236         break;
1237       }
1238       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1239       {
1240         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1241         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1242         itMapWithIdFace->second++;
1243       }
1244       else
1245       {
1246         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors( shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1247         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1248         {
1249           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1250           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 )).first;
1251           itMapWithIdFace->second++;
1252         }
1253       }
1254     }
1255   }
1256   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1257   {
1258     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1259     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1260     for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1261     {
1262       if ( itMapWithIdFace->second == 4 ) 
1263       {
1264         shapeType = TopAbs_FACE;
1265         faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1266         break;
1267       }
1268     }
1269   }
1270
1271   TopoDS_Face F;
1272   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1273   {
1274     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1275   }
1276
1277   // Create a node
1278
1279   gp_XY  uvAvg;
1280   gp_Pnt P;
1281   bool toCheck = true;
1282   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1283   {
1284     uvAvg = calcTFI (0.5, 0.5,
1285                      GetNodeUV(F,n1,n3,&toCheck), GetNodeUV(F,n2,n4,&toCheck),
1286                      GetNodeUV(F,n3,n1,&toCheck), GetNodeUV(F,n4,n2,&toCheck), 
1287                      GetNodeUV(F,n12,n3), GetNodeUV(F,n23,n4),
1288                      GetNodeUV(F,n34,n2), GetNodeUV(F,n41,n2));
1289     TopLoc_Location loc;
1290     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1291     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1292     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1293     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1294     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1295   }
1296   else // ( force3d || F.IsNull() )
1297   {
1298     P = calcTFI (0.5, 0.5,
1299                  SMESH_TNodeXYZ(n1),  SMESH_TNodeXYZ(n2),
1300                  SMESH_TNodeXYZ(n3),  SMESH_TNodeXYZ(n4), 
1301                  SMESH_TNodeXYZ(n12), SMESH_TNodeXYZ(n23),
1302                  SMESH_TNodeXYZ(n34), SMESH_TNodeXYZ(n41));
1303     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1304
1305     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1306     {
1307       uvAvg = (GetNodeUV(F,n1,n3,&toCheck) +
1308                GetNodeUV(F,n2,n4,&toCheck) +
1309                GetNodeUV(F,n3,n1,&toCheck) +
1310                GetNodeUV(F,n4,n2,&toCheck)) / 4;
1311       //CheckNodeUV( F, centralNode, uvAvg, 2*BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1312       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1313     }
1314     else if ( solidID > 0 )
1315     {
1316       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1317     }
1318     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1319     {
1320       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1321     }
1322   }
1323   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1324   return centralNode;
1325 }
1326
1327 //=======================================================================
1328 //function : GetCentralNode
1329 //purpose  : Return existing or create a new central node for a
1330 //           quadratic triangle given its 6 nodes.
1331 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1332 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1333 //=======================================================================
1334
1335 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1336                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1337                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1338                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1339                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1340                                                         const SMDS_MeshNode* n31,
1341                                                         bool                 force3d)
1342 {
1343   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1344
1345   // Find an existing central node
1346
1347   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3);
1348   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1349   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1350   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() ) 
1351   {
1352     return (*itMapCentralNode).second;
1353   }
1354
1355   // Get type of shape for the new central node
1356
1357   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1358   int              solidID = -1;
1359   int              faceID = -1;
1360   TopoDS_Shape     shape;
1361   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1362
1363   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1364   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1365   
1366   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1367   
1368   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1369   // on sub-shapes of the FACE
1370   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1371   {
1372     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3 };
1373     for(int i = 0; i < 3; i++)
1374     {
1375       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1376       if ( shape.IsNull() ) break;
1377       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1378       {
1379         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1380         shapeType = TopAbs_SOLID;
1381         break;
1382       }
1383       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1384       {
1385         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1386         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1387         itMapWithIdFace->second++;
1388       }
1389       else
1390       {
1391         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1392         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1393         {
1394           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1395           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1396           itMapWithIdFace->second++;
1397         }
1398       }
1399     }
1400   }
1401   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1402   {
1403     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1404     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1405     for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1406     {
1407       if ( itMapWithIdFace->second == 3 ) 
1408       {
1409         shapeType = TopAbs_FACE;
1410         faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1411         break;
1412       }
1413     }
1414   }
1415
1416   TopoDS_Face F;
1417   gp_XY       uvAvg;
1418   bool        badTria=false;
1419
1420   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1421   {
1422     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1423     bool check;
1424     gp_XY uv1  = GetNodeUV( F, n1, n23, &check );
1425     gp_XY uv2  = GetNodeUV( F, n2, n31, &check );
1426     gp_XY uv3  = GetNodeUV( F, n3, n12, &check );
1427     gp_XY uv12 = GetNodeUV( F, n12, n3, &check );
1428     gp_XY uv23 = GetNodeUV( F, n23, n1, &check );
1429     gp_XY uv31 = GetNodeUV( F, n31, n2, &check );
1430     uvAvg = GetCenterUV( uv1,uv2,uv3, uv12,uv23,uv31, &badTria );
1431     if ( badTria )
1432       force3d = false;
1433   }
1434
1435   // Create a central node
1436
1437   gp_Pnt P;
1438   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1439   {
1440     TopLoc_Location        loc;
1441     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1442     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1443     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1444     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1445     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1446   }
1447   else // ( force3d || F.IsNull() )
1448   {
1449     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n12 ) +
1450           SMESH_TNodeXYZ( n23 ) +
1451           SMESH_TNodeXYZ( n31 ) ) / 3;
1452     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1453
1454     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1455     {
1456       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1457     }
1458     else if ( solidID > 0 )
1459     {
1460       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1461     }
1462     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1463     {
1464       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1465     }
1466   }
1467   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1468   return centralNode;
1469 }
1470
1471 //=======================================================================
1472 //function : GetMediumNode
1473 //purpose  : Return existing or create a new medium node between given ones
1474 //=======================================================================
1475
1476 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1477                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
1478                                                        bool                 force3d,
1479                                                        TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1480 {
1481   // Find existing node
1482
1483   SMESH_TLink link(n1,n2);
1484   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
1485   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
1486     return (*itLN).second;
1487   }
1488
1489   // Create medium node
1490
1491   SMDS_MeshNode* n12;
1492   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1493
1494   if ( IsSeamShape( n1->getshapeId() ))
1495     // to get a correct UV of a node on seam, the second node must have checked UV
1496     std::swap( n1, n2 );
1497
1498   // get type of shape for the new medium node
1499   int faceID = -1, edgeID = -1;
1500   TopoDS_Edge E; double u [2];
1501   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
1502   bool uvOK[2] = { false, false };
1503   const bool useCurSubShape = ( !myShape.IsNull() && myShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE );
1504
1505   pair<int, TopAbs_ShapeEnum> pos = GetMediumPos( n1, n2, useCurSubShape, expectedSupport );
1506
1507   // get positions of the given nodes on shapes
1508   if ( pos.second == TopAbs_FACE )
1509   {
1510     F = TopoDS::Face(meshDS->IndexToShape( faceID = pos.first ));
1511     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1512     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1513   }
1514   else if ( pos.second == TopAbs_EDGE )
1515   {
1516     const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
1517     const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
1518     if ( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1519          Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1520          n1->getshapeId() != n2->getshapeId() )
1521     {
1522       // issue 0021006
1523       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1524     }
1525     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
1526     try {
1527       u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1528       u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1529     }
1530     catch ( Standard_Failure& f )
1531     {
1532       // issue 22502 / a node is on VERTEX not belonging to E
1533       // issue 22568 / both nodes are on non-connected VERTEXes
1534       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1535     }
1536   }
1537
1538   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
1539   {
1540     // we try to create medium node using UV parameters of
1541     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
1542     if( ! F.IsNull() )
1543     {
1544       //if ( uvOK[0] && uvOK[1] )
1545       {
1546         if ( IsDegenShape( n1->getshapeId() )) {
1547           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
1548           else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
1549         }
1550         else if ( IsDegenShape( n2->getshapeId() )) {
1551           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
1552           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
1553         }
1554         TopLoc_Location loc;
1555         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
1556         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
1557         gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
1558         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1559         // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1560         meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
1561         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1562         return n12;
1563       }
1564     }
1565     else if ( !E.IsNull() )
1566     {
1567       double f,l;
1568       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
1569       if(!C.IsNull())
1570       {
1571         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
1572         double U;
1573         if(isPeriodic) {
1574           Standard_Real Period = C->Period();
1575           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
1576           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
1577           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
1578         }
1579         else
1580           U = (u[0]+u[1])/2.;
1581
1582         gp_Pnt P = C->Value( U );
1583         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1584         //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1585         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1586         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1587         return n12;
1588       }
1589     }
1590   }
1591
1592   // 3d variant
1593   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
1594   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
1595   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
1596   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
1597
1598   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1599   {
1600     if ( !F.IsNull() )
1601     {
1602       gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
1603       CheckNodeUV( F, n12, UV, 2 * BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1604       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
1605     }
1606     else if ( !E.IsNull() )
1607     {
1608       double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
1609       CheckNodeU( E, n12, U, 2 * BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
1610       meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1611     }
1612     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1613     {
1614       meshDS->SetMeshElementOnShape(n12, myShapeID);
1615     }
1616   }
1617
1618   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
1619   return n12;
1620 }
1621
1622 //================================================================================
1623 /*!
1624  * \brief Makes a medium node if nodes reside different edges
1625  */
1626 //================================================================================
1627
1628 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
1629                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
1630                                                                      bool                 force3d)
1631 {
1632   SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1633   gp_Pnt      middle = 0.5 * p1 + 0.5 * p2;
1634   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
1635
1636   // To find position on edge and 3D position for n12,
1637   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
1638
1639   TopoDS_Edge bestEdge;
1640   double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4], f,l;
1641
1642   // get shapes under the nodes
1643   TopoDS_Shape shape[2];
1644   int nbShapes = 0;
1645   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
1646   {
1647     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
1648     TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
1649     if ( !S.IsNull() )
1650       shape[ nbShapes++ ] = S;
1651   }
1652   // get EDGEs
1653   vector< TopoDS_Shape > edges;
1654   for ( int iS = 0; iS < nbShapes; ++iS )
1655   {
1656     switch ( shape[iS].ShapeType() ) {
1657     case TopAbs_EDGE:
1658     {
1659       edges.push_back( shape[iS] );
1660       break;
1661     }
1662     case TopAbs_VERTEX:
1663     {
1664       TopoDS_Shape edge;
1665       if ( nbShapes == 2 && iS==0 && shape[1-iS].ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
1666         edge = GetCommonAncestor( shape[iS], shape[1-iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1667
1668       if ( edge.IsNull() )
1669       {
1670         PShapeIteratorPtr eIt = GetAncestors( shape[iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1671         while( const TopoDS_Shape* e = eIt->next() )
1672           edges.push_back( *e );
1673       }
1674       break;
1675     }
1676     case TopAbs_FACE:
1677     {
1678       if ( nbShapes == 1 || shape[1-iS].ShapeType() < TopAbs_EDGE )
1679         for ( TopExp_Explorer e( shape[iS], TopAbs_EDGE ); e.More(); e.Next() )
1680           edges.push_back( e.Current() );
1681       break;
1682     }
1683     default:
1684       continue;
1685     }
1686   }
1687   // project to get U of projection and distance from middle to projection
1688   for ( size_t iE = 0; iE < edges.size(); ++iE )
1689   {
1690     const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edges[ iE ]);
1691     distXYZ[0] = distMiddleProj;
1692     double testU = 0;
1693     CheckNodeU( edge, n12, testU, 2 * BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
1694     if ( distXYZ[0] < distMiddleProj )
1695     {
1696       distMiddleProj = distXYZ[0];
1697       u = testU;
1698       bestEdge = edge;
1699     }
1700   }
1701   // {
1702   //   // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
1703   //   TopoDS_Vertex vCommon;
1704   //   if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
1705   //     u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
1706   //   else
1707   //   {
1708   //     double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
1709   //     BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
1710   //     u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
1711   //   }
1712   //   iOkEdge = 0;
1713   //   distMiddleProj = 0;
1714   // }
1715
1716   if ( !bestEdge.IsNull() )
1717   {
1718     // move n12 to position of a successfull projection
1719     //double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
1720     if ( !force3d /*&& distMiddleProj > 2*tol*/ )
1721     {
1722       TopLoc_Location loc;
1723       Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( bestEdge,loc,f,l );
1724       gp_Pnt p = curve->Value( u ).Transformed( loc );
1725       GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1726     }
1727     //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1728     {
1729       int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( bestEdge );
1730       if ( edgeID != n12->getshapeId() )
1731         GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
1732       GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
1733     }
1734   }
1735   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
1736
1737   return n12;
1738 }
1739
1740 //=======================================================================
1741 //function : AddNode
1742 //purpose  : Creates a node
1743 //=======================================================================
1744
1745 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, int ID,
1746                                            double u, double v)
1747 {
1748   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1749   SMDS_MeshNode* node = 0;
1750   if ( ID )
1751     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
1752   else
1753     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
1754   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) { // node is not elem ?
1755     switch ( myShape.ShapeType() ) {
1756     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1757     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1758     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID, u, v); break;
1759     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID, u);    break;
1760     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID);       break;
1761     default: ;
1762     }
1763   }
1764   return node;
1765 }
1766
1767 //=======================================================================
1768 //function : AddEdge
1769 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
1770 //=======================================================================
1771
1772 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
1773                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1774                                            const int            id,
1775                                            const bool           force3d)
1776 {
1777   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1778   
1779   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
1780   if (myCreateQuadratic) {
1781     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1782     if(id)
1783       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
1784     else
1785       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
1786   }
1787   else {
1788     if(id)
1789       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
1790     else
1791       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
1792   }
1793
1794   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1795     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
1796
1797   return edge;
1798 }
1799
1800 //=======================================================================
1801 //function : AddFace
1802 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
1803 //=======================================================================
1804
1805 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1806                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1807                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1808                                            const int id,
1809                                            const bool force3d)
1810 {
1811   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1812   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1813
1814   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
1815     return elem;
1816
1817   if(!myCreateQuadratic) {
1818     if(id)
1819       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
1820     else
1821       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
1822   }
1823   else {
1824     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
1825     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
1826     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_FACE );
1827     if(myCreateBiQuadratic)
1828     {
1829      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n12, n23, n31, force3d);
1830      if(id)
1831        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter, id);
1832      else
1833        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter);
1834     }
1835     else
1836     {
1837       if(id)
1838         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
1839       else
1840         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
1841     }
1842   }
1843   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1844     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1845
1846   return elem;
1847 }
1848
1849 //=======================================================================
1850 //function : AddFace
1851 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
1852 //=======================================================================
1853
1854 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1855                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1856                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1857                                            const SMDS_MeshNode* n4,
1858                                            const int            id,
1859                                            const bool           force3d)
1860 {
1861   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1862   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1863
1864   if( n1==n2 ) {
1865     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
1866   }
1867   if( n1==n3 ) {
1868     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1869   }
1870   if( n1==n4 ) {
1871     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1872   }
1873   if( n2==n3 ) {
1874     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1875   }
1876   if( n2==n4 ) {
1877     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1878   }
1879   if( n3==n4 ) {
1880     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1881   }
1882
1883   if(!myCreateQuadratic) {
1884     if(id)
1885       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1886     else
1887       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
1888   }
1889   else {
1890     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
1891     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
1892     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_FACE );
1893     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_FACE );
1894     if(myCreateBiQuadratic)
1895     {
1896      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, force3d);
1897      if(id)
1898        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter, id);
1899      else
1900        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter);
1901     }
1902     else
1903     {
1904       if(id)
1905         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
1906       else
1907         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
1908     }
1909   }
1910   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1911     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1912
1913   return elem;
1914 }
1915
1916 //=======================================================================
1917 //function : AddPolygonalFace
1918 //purpose  : Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
1919 //=======================================================================
1920
1921 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddPolygonalFace (const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
1922                                                      const int                           id,
1923                                                      const bool                          force3d)
1924 {
1925   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1926   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1927
1928   if(!myCreateQuadratic) {
1929     if(id)
1930       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(nodes, id);
1931     else
1932       elem = meshDS->AddPolygonalFace(nodes);
1933   }
1934   else {
1935     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
1936     for ( int i = 0; i < nodes.size(); ++i )
1937     {
1938       const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[i];
1939       const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[(i+1)%nodes.size()];
1940       const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
1941       newNodes.push_back( n1 );
1942       newNodes.push_back( n12 );
1943     }
1944     if(id)
1945       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(newNodes, id);
1946     else
1947       elem = meshDS->AddPolygonalFace(newNodes);
1948   }
1949   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1950     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1951
1952   return elem;
1953 }
1954
1955 //=======================================================================
1956 //function : AddVolume
1957 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
1958 //=======================================================================
1959
1960 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1961                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1962                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1963                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1964                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1965                                                const SMDS_MeshNode* n6,
1966                                                const int id,
1967                                                const bool force3d)
1968 {
1969   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1970   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1971   if(!myCreateQuadratic) {
1972     if(id)
1973       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
1974     else
1975       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
1976   }
1977   else {
1978     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
1979     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
1980     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
1981
1982     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
1983     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
1984     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode( n6, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
1985
1986     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
1987     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
1988     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode( n3, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
1989
1990     if(id)
1991       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
1992                                      n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
1993     else
1994       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
1995                                n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
1996   }
1997   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1998     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1999
2000   return elem;
2001 }
2002
2003 //=======================================================================
2004 //function : AddVolume
2005 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
2006 //=======================================================================
2007
2008 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2009                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2010                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2011                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2012                                                const int id,
2013                                                const bool force3d)
2014 {
2015   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2016   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2017   if(!myCreateQuadratic) {
2018     if(id)
2019       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
2020     else
2021       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
2022   }
2023   else {
2024     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2025     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2026     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2027
2028     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2029     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode( n2, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2030     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2031
2032     if(id)
2033       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
2034     else
2035       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
2036   }
2037   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2038     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2039
2040   return elem;
2041 }
2042
2043 //=======================================================================
2044 //function : AddVolume
2045 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
2046 //=======================================================================
2047
2048 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2049                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2050                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2051                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2052                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2053                                                const int id,
2054                                                const bool force3d)
2055 {
2056   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2057   if(!myCreateQuadratic) {
2058     if(id)
2059       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
2060     else
2061       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
2062   }
2063   else {
2064     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2065     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2066     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2067     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2068
2069     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2070     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2071     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode( n3, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2072     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2073
2074     if(id)
2075       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2076                                             n12, n23, n34, n41,
2077                                             n15, n25, n35, n45,
2078                                             id);
2079     else
2080       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2081                                      n12, n23, n34, n41,
2082                                      n15, n25, n35, n45);
2083   }
2084   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2085     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2086
2087   return elem;
2088 }
2089
2090 //=======================================================================
2091 //function : AddVolume
2092 //purpose  : Creates tri-quadratic, quadratic or linear hexahedron
2093 //=======================================================================
2094
2095 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2096                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2097                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2098                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2099                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2100                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2101                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2102                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2103                                                const int id,
2104                                                const bool force3d)
2105 {
2106   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2107   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2108   if(!myCreateQuadratic) {
2109     if(id)
2110       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
2111     else
2112       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
2113   }
2114   else {
2115     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2116     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2117     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2118     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2119
2120     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2121     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode( n6, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2122     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode( n7, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2123     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode( n8, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2124
2125     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2126     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode( n2, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2127     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode( n3, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2128     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode( n4, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2129     if(myCreateBiQuadratic)
2130     {
2131       const SMDS_MeshNode* n1234 = GetCentralNode( n1,n2,n3,n4,n12,n23,n34,n41,force3d );
2132       const SMDS_MeshNode* n1256 = GetCentralNode( n1,n2,n5,n6,n12,n26,n56,n15,force3d );
2133       const SMDS_MeshNode* n2367 = GetCentralNode( n2,n3,n6,n7,n23,n37,n67,n26,force3d );
2134       const SMDS_MeshNode* n3478 = GetCentralNode( n3,n4,n7,n8,n34,n48,n78,n37,force3d );
2135       const SMDS_MeshNode* n1458 = GetCentralNode( n1,n4,n5,n8,n41,n48,n15,n85,force3d );
2136       const SMDS_MeshNode* n5678 = GetCentralNode( n5,n6,n7,n8,n56,n67,n78,n85,force3d );
2137
2138       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
2139
2140       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( n4 );
2141       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( n8 );
2142       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3 );
2143       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( n7 );
2144       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1 );
2145       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( n5 );
2146       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( n2 );
2147       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( n6 );
2148
2149       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( n48 );
2150       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( n37 );
2151       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n15 );
2152       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n26 );
2153       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( n34 );
2154       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( n78 );
2155       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n12 );
2156       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n56 );
2157       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( n41 );
2158       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( n85 );
2159       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( n23 );
2160       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( n67 );
2161
2162       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3478 );
2163       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1256 );
2164       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( n1458 );   
2165       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( n2367 );   
2166       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n1234 );    
2167       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n5678 );
2168
2169       gp_XYZ centerCube(0.5, 0.5, 0.5);
2170       gp_XYZ nCenterElem;
2171       SMESH_Block::ShellPoint( centerCube, pointsOnShapes, nCenterElem );
2172       const SMDS_MeshNode* nCenter =
2173         meshDS->AddNode( nCenterElem.X(), nCenterElem.Y(), nCenterElem.Z() );
2174       meshDS->SetNodeInVolume( nCenter, myShapeID );
2175
2176      if(id)
2177         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2178                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2179                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2180                                       n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter, id);
2181       else
2182         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2183                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2184                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2185                                 n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter);
2186     }
2187     else
2188     {
2189       if(id)
2190         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2191                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2192                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
2193       else
2194         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2195                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2196                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48);
2197     }
2198   }
2199   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2200     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2201
2202   return elem;
2203 }
2204
2205 //=======================================================================
2206 //function : AddVolume
2207 //purpose  : Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
2208 //=======================================================================
2209
2210 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2211                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2212                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2213                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2214                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2215                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2216                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2217                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2218                                                const SMDS_MeshNode* n9,
2219                                                const SMDS_MeshNode* n10,
2220                                                const SMDS_MeshNode* n11,
2221                                                const SMDS_MeshNode* n12,
2222                                                const int id, 
2223                                                bool force3d)
2224 {
2225   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2226   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2227   if(id)
2228     elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12,id);
2229   else
2230     elem = meshDS->AddVolume(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12);
2231   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2232     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2233   return elem;
2234 }
2235
2236 //=======================================================================
2237 //function : AddPolyhedralVolume
2238 //purpose  : Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
2239 //=======================================================================
2240
2241 SMDS_MeshVolume*
2242 SMESH_MesherHelper::AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2243                                          const std::vector<int>&                  quantities,
2244                                          const int                                id,
2245                                          const bool                               force3d)
2246 {
2247   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2248   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2249   if(!myCreateQuadratic)
2250   {
2251     if(id)
2252       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID(nodes, quantities, id);
2253     else
2254       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume(nodes, quantities);
2255   }
2256   else
2257   {
2258     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
2259     vector<int> newQuantities;
2260     for ( int iFace=0, iN=0; iFace < quantities.size(); ++iFace)
2261     {
2262       int nbNodesInFace = quantities[iFace];
2263       newQuantities.push_back(0);
2264       for ( int i = 0; i < nbNodesInFace; ++i )
2265       {
2266         const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[ iN + i ];
2267         newNodes.push_back( n1 );
2268         newQuantities.back()++;
2269         
2270         const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[ iN + ( i+1==nbNodesInFace ? 0 : i+1 )];
2271 //         if ( n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE &&
2272 //              n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2273         {
2274           const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2275           newNodes.push_back( n12 );
2276           newQuantities.back()++;
2277         }
2278       }
2279       iN += nbNodesInFace;
2280     }
2281     if(id)
2282       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID( newNodes, newQuantities, id );
2283     else
2284       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume( newNodes, newQuantities );
2285   }
2286   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2287     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2288
2289   return elem;
2290 }
2291
2292 namespace
2293 {
2294   //================================================================================
2295   /*!
2296    * \brief Check if a node belongs to any face of sub-mesh
2297    */
2298   //================================================================================
2299
2300   bool isNodeInSubMesh( const SMDS_MeshNode* n, const SMESHDS_SubMesh* sm )
2301   {
2302     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2303     while ( fIt->more() )
2304       if ( sm->Contains( fIt->next() ))
2305         return true;
2306     return false;
2307   }
2308 }
2309
2310 //=======================================================================
2311 //function : IsSameElemGeometry
2312 //purpose  : Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
2313 //=======================================================================
2314
2315 bool SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
2316                                             SMDSAbs_GeometryType   shape,
2317                                             const bool             nullSubMeshRes)
2318 {
2319   if ( !smDS ) return nullSubMeshRes;
2320
2321   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = smDS->GetElements();
2322   while ( elemIt->more() ) {
2323     const SMDS_MeshElement* e = elemIt->next();
2324     if ( e->GetGeomType() != shape )
2325       return false;
2326   }
2327   return true;
2328 }
2329
2330 //=======================================================================
2331 //function : LoadNodeColumns
2332 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2333 //=======================================================================
2334
2335 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
2336                                          const TopoDS_Face& theFace,
2337                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
2338                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh,
2339                                          SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh)
2340 {
2341   return LoadNodeColumns(theParam2ColumnMap,
2342                          theFace,
2343                          std::list<TopoDS_Edge>(1,theBaseEdge),
2344                          theMesh,
2345                          theProxyMesh);
2346 }
2347
2348 //=======================================================================
2349 //function : LoadNodeColumns
2350 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2351 //=======================================================================
2352
2353 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
2354                                          const TopoDS_Face&            theFace,
2355                                          const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
2356                                          SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
2357                                          SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh)
2358 {
2359   // get a right sub-mesh of theFace
2360
2361   const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = 0;
2362   if ( theProxyMesh )
2363   {
2364     faceSubMesh = theProxyMesh->GetSubMesh( theFace );
2365     if ( !faceSubMesh ||
2366          faceSubMesh->NbElements() == 0 ||
2367          theProxyMesh->IsTemporary( faceSubMesh->GetElements()->next() ))
2368     {
2369       // can use a proxy sub-mesh with not temporary elements only
2370       faceSubMesh = 0;
2371       theProxyMesh = 0;
2372     }
2373   }
2374   if ( !faceSubMesh )
2375     faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
2376   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
2377     return false;
2378
2379   if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2380   {
2381     // get data of edges for normalization of params
2382     vector< double > length;
2383     double fullLen = 0;
2384     list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge;
2385     {
2386       for ( edge = theBaseSide.begin(); edge != theBaseSide.end(); ++edge )
2387       {
2388         double len = std::max( 1e-10, SMESH_Algo::EdgeLength( *edge ));
2389         fullLen += len;
2390         length.push_back( len );
2391       }
2392     }
2393
2394     // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
2395     edge = theBaseSide.begin();
2396     for ( int iE = 0; edge != theBaseSide.end(); ++edge, ++iE )
2397     {
2398       map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNN;
2399       SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN );
2400
2401       map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n;
2402       // pb with mesh_Projection_2D_00/A1 fixed by adding expectedSupport arg to GetMediumPos()
2403       // so the following solution is commented (hope forever :)
2404       //
2405       // SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN,
2406       // // SMDSAbs_Edge here is needed to be coherent with
2407       // // StdMeshers_FaceSide used by Quadrangle to get nodes
2408       // // on EDGE; else pb in mesh_Projection_2D_00/A1 where a
2409       // // medium node on EDGE is medium in a triangle but not
2410       // // in a segment
2411       // SMDSAbs_Edge );
2412       // if ( faceSubMesh->GetElements()->next()->IsQuadratic() )
2413       //   // filter off nodes medium in faces on theFace (same pb with mesh_Projection_2D_00/A1)
2414       //   for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end() ;     )
2415       //   {
2416       //     const SMDS_MeshNode* node = u_n->second;
2417       //     SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = node->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2418       //     if ( faceIt->more() && node ) {
2419       //       const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2420       //       if ( faceSubMesh->Contains( face ) && face->IsMediumNode( node ))
2421       //         node = 0;
2422       //     }
2423       //     if ( !node )
2424       //       sortedBaseNN.erase( u_n++ );
2425       //     else
2426       //       ++u_n;
2427       //   }
2428       if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2429
2430       u_n = sortedBaseNN.begin();
2431       if ( theProxyMesh ) // from sortedBaseNN remove nodes not shared by faces of faceSubMesh
2432       {
2433         const SMDS_MeshNode* n1 = (++sortedBaseNN.begin())->second;
2434         const SMDS_MeshNode* n2 = (++sortedBaseNN.rbegin())->second;
2435         bool allNodesAreProxy = ( n1 != theProxyMesh->GetProxyNode( n1 ) &&
2436                                   n2 != theProxyMesh->GetProxyNode( n2 ));
2437         if ( allNodesAreProxy )
2438           for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2439             u_n->second = theProxyMesh->GetProxyNode( u_n->second );
2440
2441         if ( u_n = sortedBaseNN.begin(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2442         {
2443           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
2444           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
2445         }
2446         if ( !sortedBaseNN.empty() )
2447           if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2448           {
2449             while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
2450             sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
2451           }
2452         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2453       }
2454
2455       double f, l;
2456       BRep_Tool::Range( *edge, f, l );
2457       if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED ) std::swap( f, l );
2458       const double coeff = 1. / ( l - f ) * length[iE] / fullLen;
2459       const double prevPar = theParam2ColumnMap.empty() ? 0 : theParam2ColumnMap.rbegin()->first;
2460       for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2461       {
2462         double par = prevPar + coeff * ( u_n->first - f );
2463         TParam2ColumnMap::iterator u2nn =
2464           theParam2ColumnMap.insert( theParam2ColumnMap.end(), make_pair( par, TNodeColumn()));
2465         u2nn->second.push_back( u_n->second );
2466       }
2467     }
2468     if ( theParam2ColumnMap.size() < 2 )
2469       return false;
2470   }
2471
2472   // nb rows of nodes
2473   int prevNbRows     = theParam2ColumnMap.begin()->second.size(); // current, at least 1 here
2474   int expectedNbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( theParam2ColumnMap.size()-1 ); // to be added
2475
2476   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
2477   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
2478
2479   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1, par_nVec_2;
2480   par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
2481   par_nVec_1 = par_nVec_2++;
2482   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
2483   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
2484   {
2485     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
2486     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
2487     nCol1.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2488     nCol2.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2489
2490     int i1, i2, foundNbRows = 0;
2491     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[ prevNbRows-1 ];
2492     const SMDS_MeshNode *n2 = nCol2[ prevNbRows-1 ];
2493     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
2494     while ( const SMDS_MeshElement* face =
2495             SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
2496     {
2497       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
2498       {
2499         int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2500         if ( nbNodes != 4 )
2501           return false;
2502         if ( foundNbRows + 1 > expectedNbRows )
2503           return false;
2504         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
2505         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
2506         nCol1[ prevNbRows + foundNbRows] = n1;
2507         nCol2[ prevNbRows + foundNbRows] = n2;
2508         ++foundNbRows;
2509       }
2510       avoidSet.insert( face );
2511     }
2512     if ( foundNbRows != expectedNbRows )
2513       return false;
2514     avoidSet.clear();
2515   }
2516   return ( theParam2ColumnMap.size() > 1 &&
2517            theParam2ColumnMap.begin()->second.size() == prevNbRows + expectedNbRows );
2518 }
2519
2520 namespace
2521 {
2522   //================================================================================
2523   /*!
2524    * \brief Return true if a node is at a corner of a 2D structured mesh of FACE
2525    */
2526   //================================================================================
2527
2528   bool isCornerOfStructure( const SMDS_MeshNode*   n,
2529                             const SMESHDS_SubMesh* faceSM,
2530                             SMESH_MesherHelper&    faceAnalyser )
2531   {
2532     int nbFacesInSM = 0;
2533     if ( n ) {
2534       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2535       while ( fIt->more() )
2536         nbFacesInSM += faceSM->Contains( fIt->next() );
2537     }
2538     if ( nbFacesInSM == 1 )
2539       return true;
2540
2541     if ( nbFacesInSM == 2 && n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
2542     {
2543       return faceAnalyser.IsRealSeam( n->getshapeId() );
2544     }
2545     return false;
2546   }
2547 }
2548
2549 //=======================================================================
2550 //function : IsStructured
2551 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is a structured rectangle
2552 //=======================================================================
2553
2554 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
2555 {
2556   SMESHDS_SubMesh* fSM = faceSM->GetSubMeshDS();
2557   if ( !fSM || fSM->NbElements() == 0 )
2558     return false;
2559
2560   list< TopoDS_Edge > edges;
2561   list< int > nbEdgesInWires;
2562   int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() ),
2563                                               edges, nbEdgesInWires );
2564   if ( nbWires != 1 /*|| nbEdgesInWires.front() != 4*/ ) // allow composite sides
2565     return false;
2566
2567   // algo: find corners of a structure and then analyze nb of faces and
2568   // length of structure sides
2569
2570   SMESHDS_Mesh* meshDS = faceSM->GetFather()->GetMeshDS();
2571   SMESH_MesherHelper faceAnalyser( *faceSM->GetFather() );
2572   faceAnalyser.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2573
2574   // rotate edges to get the first node being at corner
2575   // (in principle it's not necessary but so far none SALOME algo can make
2576   //  such a structured mesh that all corner nodes are not on VERTEXes)
2577   bool isCorner     = false;
2578   int nbRemainEdges = nbEdgesInWires.front();
2579   do {
2580     TopoDS_Vertex V = IthVertex( 0, edges.front() );
2581     isCorner = isCornerOfStructure( SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ),
2582                                     fSM, faceAnalyser);
2583     if ( !isCorner ) {
2584       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
2585       --nbRemainEdges;
2586     }
2587   }
2588   while ( !isCorner && nbRemainEdges > 0 );
2589
2590   if ( !isCorner )
2591     return false;
2592
2593   // get all nodes from EDGEs
2594   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2595   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin();
2596   for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2597   {
2598     map< double, const SMDS_MeshNode* > u2Nodes;
2599     if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( meshDS, *edge,
2600                                             /*skipMedium=*/true, u2Nodes ))
2601       return false;
2602
2603     list< const SMDS_MeshNode* > edgeNodes;
2604     map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2Nodes.begin();
2605     for ( ; u2n != u2Nodes.end(); ++u2n )
2606       edgeNodes.push_back( u2n->second );
2607     if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2608       edgeNodes.reverse();
2609
2610     if ( !nodes.empty() && nodes.back() == edgeNodes.front() )
2611       edgeNodes.pop_front();
2612     nodes.splice( nodes.end(), edgeNodes, edgeNodes.begin(), edgeNodes.end() );
2613   }
2614
2615   // get length of structured sides
2616   vector<int> nbEdgesInSide;
2617   int nbEdges = 0;
2618   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = ++nodes.begin();
2619   for ( ; n != nodes.end(); ++n )
2620   {
2621     ++nbEdges;
2622     if ( isCornerOfStructure( *n, fSM, faceAnalyser )) {
2623       nbEdgesInSide.push_back( nbEdges );
2624       nbEdges = 0;
2625     }
2626   }
2627
2628   // checks
2629   if ( nbEdgesInSide.size() != 4 )
2630     return false;
2631   if ( nbEdgesInSide[0] != nbEdgesInSide[2] )
2632     return false;
2633   if ( nbEdgesInSide[1] != nbEdgesInSide[3] )
2634     return false;
2635   if ( nbEdgesInSide[0] * nbEdgesInSide[1] != fSM->NbElements() )
2636     return false;
2637
2638   return true;
2639 }
2640
2641 //=======================================================================
2642 //function : IsDistorted2D
2643 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is ditorted
2644 //=======================================================================
2645
2646 bool SMESH_MesherHelper::IsDistorted2D( SMESH_subMesh* faceSM,
2647                                         bool           checkUV)
2648 {
2649   if ( !faceSM || faceSM->GetSubShape().ShapeType() != TopAbs_FACE )
2650     return false;
2651
2652   bool haveBadFaces = false;
2653
2654   SMESH_MesherHelper helper( *faceSM->GetFather() );
2655   helper.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2656
2657   const TopoDS_Face&  F = TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() );
2658   SMESHDS_SubMesh* smDS = helper.GetMeshDS()->MeshElements( F );
2659   if ( !smDS || smDS->NbElements() == 0 ) return false;
2660
2661   SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = smDS->GetElements();
2662   double prevArea = 0;
2663   vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2664   vector< gp_XY >                uv;
2665   bool* toCheckUV = checkUV ? & checkUV : 0;
2666   while ( faceIt->more() && !haveBadFaces )
2667   {
2668     const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2669
2670     // get nodes
2671     nodes.resize( face->NbCornerNodes() );
2672     SMDS_MeshElement::iterator n = face->begin_nodes();
2673     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++n, ++i )
2674       nodes[ i ] = *n;
2675
2676     // avoid elems on degenarate shapes as UV on them can be wrong
2677     if ( helper.HasDegeneratedEdges() )
2678     {
2679       bool isOnDegen = false;
2680       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !isOnDegen ); ++i )
2681         isOnDegen = helper.IsDegenShape( nodes[ i ]->getshapeId() );
2682       if ( isOnDegen )
2683         continue;
2684     }
2685     // prepare to getting UVs
2686     const SMDS_MeshNode* inFaceNode = 0;
2687     if ( helper.HasSeam() ) {
2688       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !inFaceNode ); ++i )
2689         if ( !helper.IsSeamShape( nodes[ i ]->getshapeId() ))
2690           inFaceNode = nodes[ i ];
2691       if ( !inFaceNode )
2692         continue;
2693     }
2694     // get UVs
2695     uv.resize( nodes.size() );
2696     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2697       uv[ i ] = helper.GetNodeUV( F, nodes[ i ], inFaceNode, toCheckUV );
2698
2699     // compare orientation of triangles
2700     double faceArea = 0;
2701     for ( int iT = 0, nbT = nodes.size()-2; iT < nbT; ++iT )
2702     {
2703       gp_XY v1 = uv[ iT+1 ] - uv[ 0 ];
2704       gp_XY v2 = uv[ iT+2 ] - uv[ 0 ];
2705       faceArea += v2 ^ v1;
2706     }
2707     haveBadFaces = ( faceArea * prevArea < 0 );
2708     prevArea = faceArea;
2709   }
2710
2711   return haveBadFaces;
2712 }
2713
2714 //================================================================================
2715 /*!
2716  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
2717  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
2718  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
2719  *                in the correspoding submesh point in different directions
2720  */
2721 //================================================================================
2722
2723 bool SMESH_MesherHelper::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace)
2724 {
2725   if ( theFace.IsNull() )
2726     return false;
2727
2728   // find out orientation of a meshed face
2729   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( theFace );
2730   TopoDS_Shape aMeshedFace = GetMeshDS()->IndexToShape( faceID );
2731   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
2732
2733   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = GetMeshDS()->MeshElements( faceID );
2734   if ( !aSubMeshDSFace )
2735     return isReversed;
2736
2737   // find an element with a good normal
2738   gp_Vec Ne;
2739   bool normalOK = false;
2740   gp_XY uv;
2741   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2742   while ( !normalOK && iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2743   {
2744     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2745     if ( elem && elem->NbCornerNodes() > 2 )
2746     {
2747       SMESH_TNodeXYZ nPnt[3];
2748       SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
2749       int iNodeOnFace = 0, iPosDim = SMDS_TOP_VERTEX;
2750       for ( int iN = 0; nodesIt->more() && iN < 3; ++iN) // loop on nodes
2751       {
2752         nPnt[ iN ] = nodesIt->next();
2753         if ( nPnt[ iN ]._node->GetPosition()->GetTypeOfPosition() > iPosDim )
2754         {
2755           iNodeOnFace = iN;
2756           iPosDim = nPnt[ iN ]._node->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
2757         }
2758       }
2759       // compute normal
2760       gp_Vec v01( nPnt[0], nPnt[1] ), v02( nPnt[0], nPnt[2] );
2761       if ( v01.SquareMagnitude() > RealSmall() &&
2762            v02.SquareMagnitude() > RealSmall() )
2763       {
2764         Ne = v01 ^ v02;
2765         if (( normalOK = ( Ne.SquareMagnitude() > RealSmall() )))
2766           uv = GetNodeUV( theFace, nPnt[iNodeOnFace]._node, 0, &normalOK );
2767       }
2768     }
2769   }
2770   if ( !normalOK )
2771     return isReversed;
2772
2773   // face normal at node position
2774   TopLoc_Location loc;
2775   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
2776   // if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 )
2777   // some surfaces not detected as GeomAbs_C1 are nevertheless correct for meshing
2778   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C0 )
2779     {
2780       if (!surf.IsNull())
2781         MESSAGE("surf->Continuity() < GeomAbs_C1 " << (surf->Continuity() < GeomAbs_C1));
2782       return isReversed;
2783     }
2784   gp_Vec d1u, d1v; gp_Pnt p;
2785   surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
2786   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
2787
2788   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2789     Nf.Reverse();
2790
2791   return Ne * Nf < 0.;
2792 }
2793
2794 //=======================================================================
2795 //function : Count
2796 //purpose  : Count nb of sub-shapes
2797 //=======================================================================
2798
2799 int SMESH_MesherHelper::Count(const TopoDS_Shape&    shape,
2800                               const TopAbs_ShapeEnum type,
2801                               const bool             ignoreSame)
2802 {
2803   if ( ignoreSame ) {
2804     TopTools_IndexedMapOfShape map;
2805     TopExp::MapShapes( shape, type, map );
2806     return map.Extent();
2807   }
2808   else {
2809     int nb = 0;
2810     for ( TopExp_Explorer exp( shape, type ); exp.More(); exp.Next() )
2811       ++nb;
2812     return nb;
2813   }
2814 }
2815
2816 //=======================================================================
2817 //function : NbAncestors
2818 //purpose  : Return number of unique ancestors of the shape
2819 //=======================================================================
2820
2821 int SMESH_MesherHelper::NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2822                                     const SMESH_Mesh&   mesh,
2823                                     TopAbs_ShapeEnum    ancestorType/*=TopAbs_SHAPE*/)
2824 {
2825   TopTools_MapOfShape ancestors;
2826   TopTools_ListIteratorOfListOfShape ansIt( mesh.GetAncestors(shape) );
2827   for ( ; ansIt.More(); ansIt.Next() ) {
2828     if ( ancestorType == TopAbs_SHAPE || ansIt.Value().ShapeType() == ancestorType )
2829       ancestors.Add( ansIt.Value() );
2830   }
2831   return ancestors.Extent();
2832 }
2833
2834 //=======================================================================
2835 //function : GetSubShapeOri
2836 //purpose  : Return orientation of sub-shape in the main shape
2837 //=======================================================================
2838
2839 TopAbs_Orientation SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
2840                                                       const TopoDS_Shape& subShape)
2841 {
2842   TopAbs_Orientation ori = TopAbs_Orientation(-1);
2843   if ( !shape.IsNull() && !subShape.IsNull() )
2844   {
2845     TopExp_Explorer e( shape, subShape.ShapeType() );
2846     if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) // TopAbs_INTERNAL or TopAbs_EXTERNAL
2847       e.Init( shape.Oriented(TopAbs_FORWARD), subShape.ShapeType() );
2848     for ( ; e.More(); e.Next())
2849       if ( subShape.IsSame( e.Current() ))
2850         break;
2851     if ( e.More() )
2852       ori = e.Current().Orientation();
2853   }
2854   return ori;
2855 }
2856
2857 //=======================================================================
2858 //function : IsSubShape
2859 //purpose  : 
2860 //=======================================================================
2861
2862 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape,
2863                                      const TopoDS_Shape& mainShape )
2864 {
2865   if ( !shape.IsNull() && !mainShape.IsNull() )
2866   {
2867     for ( TopExp_Explorer exp( mainShape, shape.ShapeType());
2868           exp.More();
2869           exp.Next() )
2870       if ( shape.IsSame( exp.Current() ))
2871         return true;
2872   }
2873   SCRUTE((shape.IsNull()));
2874   SCRUTE((mainShape.IsNull()));
2875   return false;
2876 }
2877
2878 //=======================================================================
2879 //function : IsSubShape
2880 //purpose  : 
2881 //=======================================================================
2882
2883 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh )
2884 {
2885   if ( shape.IsNull() || !aMesh )
2886     return false;
2887   return
2888     aMesh->GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape ) ||
2889     // PAL16202
2890     (shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape ));
2891 }
2892
2893 //=======================================================================
2894 //function : IsBlock
2895 //purpose  : 
2896 //=======================================================================
2897
2898 bool SMESH_MesherHelper::IsBlock( const TopoDS_Shape& shape )
2899 {
2900   if ( shape.IsNull() )
2901     return false;
2902
2903   TopoDS_Shell shell;
2904   TopExp_Explorer exp( shape, TopAbs_SHELL );
2905   if ( !exp.More() ) return false;
2906   shell = TopoDS::Shell( exp.Current() );
2907   if ( exp.Next(), exp.More() ) return false;
2908
2909   TopoDS_Vertex v;
2910   TopTools_IndexedMapOfOrientedShape map;
2911   return SMESH_Block::FindBlockShapes( shell, v, v, map );
2912 }
2913
2914
2915 //================================================================================
2916 /*!
2917  * \brief Return maximal tolerance of shape
2918  */
2919 //================================================================================
2920
2921 double SMESH_MesherHelper::MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape )
2922 {
2923   double tol = Precision::Confusion();
2924   TopExp_Explorer exp;
2925   for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
2926     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Face( exp.Current())));
2927   for ( exp.Init( shape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
2928     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Edge( exp.Current())));
2929   for ( exp.Init( shape, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
2930     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Vertex( exp.Current())));
2931
2932   return tol;
2933 }
2934
2935 //================================================================================
2936 /*!
2937  * \brief Return MaxTolerance( face ), probably cached
2938  */
2939 //================================================================================
2940
2941 double SMESH_MesherHelper::getFaceMaxTol( const TopoDS_Shape& face ) const
2942 {
2943   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( face );
2944
2945   SMESH_MesherHelper* me = const_cast< SMESH_MesherHelper* >( this );
2946   double & tol = me->myFaceMaxTol.insert( make_pair( faceID, -1. )).first->second;
2947   if ( tol < 0 )
2948     tol = MaxTolerance( face );
2949
2950   return tol;
2951 }
2952
2953 //================================================================================
2954 /*!
2955  * \brief Return an angle between two EDGEs sharing a common VERTEX with reference
2956  *        of the FACE normal
2957  *  \return double - the angle (between -Pi and Pi), negative if the angle is concave,
2958  *                   1e100 in case of failure
2959  *  \waring Care about order of the EDGEs and their orientation to be as they are
2960  *          within the FACE! Don't pass degenerated EDGEs neither!
2961  */
2962 //================================================================================
2963
2964 double SMESH_MesherHelper::GetAngle( const TopoDS_Edge &   theE1,
2965                                      const TopoDS_Edge &   theE2,
2966                                      const TopoDS_Face &   theFace,
2967                                      const TopoDS_Vertex & theCommonV,
2968                                      gp_Vec*               theFaceNormal)
2969 {
2970   double angle = 1e100;
2971   try
2972   {
2973     double f,l;
2974     Handle(Geom_Curve)     c1 = BRep_Tool::Curve( theE1, f,l );
2975     Handle(Geom_Curve)     c2 = BRep_Tool::Curve( theE2, f,l );
2976     Handle(Geom2d_Curve) c2d1 = BRep_Tool::CurveOnSurface( theE1, theFace, f,l );
2977     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace );
2978     double                 p1 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE1 );
2979     double                 p2 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE2 );
2980     if ( c1.IsNull() || c2.IsNull() )
2981       return angle;
2982     gp_XY uv = c2d1->Value( p1 ).XY();
2983     gp_Vec du, dv; gp_Pnt p;
2984     surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
2985     gp_Vec vec1, vec2, vecRef = du ^ dv;
2986     int  nbLoops = 0;
2987     double p1tmp = p1;
2988     while ( vecRef.SquareMagnitude() < 1e-25 )
2989     {
2990       double dp = ( l - f ) / 1000.;
2991       p1tmp += dp * (( Abs( p1 - f ) > Abs( p1 - l )) ? -1. : +1.);
2992       uv = c2d1->Value( p1tmp ).XY();
2993       surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
2994       vecRef = du ^ dv;
2995       if ( ++nbLoops > 10 )
2996       {
2997 #ifdef _DEBUG_
2998         cout << "SMESH_MesherHelper::GetAngle(): Captured in a sigularity" << endl;
2999 #endif
3000         return angle;
3001       }
3002     }
3003     if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3004       vecRef.Reverse();
3005     if ( theFaceNormal ) *theFaceNormal = vecRef;
3006
3007     c1->D1( p1, p, vec1 );
3008     c2->D1( p2, p, vec2 );
3009     // TopoDS_Face F = theFace;
3010     // if ( F.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
3011     //   F.Orientation( TopAbs_FORWARD );
3012     if ( theE1.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE1 )*/ == TopAbs_REVERSED )
3013       vec1.Reverse();
3014     if ( theE2.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE2 )*/ == TopAbs_REVERSED )
3015       vec2.Reverse();
3016     angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
3017
3018     if ( Abs ( angle ) >= 0.99 * M_PI )
3019     {
3020       BRep_Tool::Range( theE1, f, l );
3021       p1 += 1e-7 * ( p1-f < l-p1 ? +1. : -1. );
3022       c1->D1( p1, p, vec1 );
3023       if ( theE1.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3024         vec1.Reverse();
3025       BRep_Tool::Range( theE2, f, l );
3026       p2 += 1e-7 * ( p2-f < l-p2 ? +1. : -1. );
3027       c2->D1( p2, p, vec2 );
3028       if ( theE2.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3029         vec2.Reverse();
3030       angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
3031     }
3032   }
3033   catch (...)
3034   {
3035   }
3036   return angle;
3037 }
3038
3039 //================================================================================
3040 /*!
3041  * \brief Check if the first and last vertices of an edge are the same
3042  * \param anEdge - the edge to check
3043  * \retval bool - true if same
3044  */
3045 //================================================================================
3046
3047 bool SMESH_MesherHelper::IsClosedEdge( const TopoDS_Edge& anEdge )
3048 {
3049   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
3050     return IsClosedEdge( TopoDS::Edge( anEdge.Oriented( TopAbs_FORWARD )));
3051   return TopExp::FirstVertex( anEdge ).IsSame( TopExp::LastVertex( anEdge ));
3052 }
3053
3054 //================================================================================
3055 /*!
3056  * \brief Wrapper over TopExp::FirstVertex() and TopExp::LastVertex() fixing them
3057  *  in the case of INTERNAL edge
3058  */
3059 //================================================================================
3060
3061 TopoDS_Vertex SMESH_MesherHelper::IthVertex( const bool  is2nd,
3062                                              TopoDS_Edge anEdge,
3063                                              const bool  CumOri )
3064 {
3065   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
3066     anEdge.Orientation( TopAbs_FORWARD );
3067
3068   const TopAbs_Orientation tgtOri = is2nd ? TopAbs_REVERSED : TopAbs_FORWARD;
3069   TopoDS_Iterator vIt( anEdge, CumOri );
3070   while ( vIt.More() && vIt.Value().Orientation() != tgtOri )
3071     vIt.Next();
3072
3073   return ( vIt.More() ? TopoDS::Vertex(vIt.Value()) : TopoDS_Vertex() );
3074 }
3075
3076 //================================================================================
3077 /*!
3078  * \brief Return type of shape contained in a group 
3079  *  \param group - a shape of type TopAbs_COMPOUND
3080  *  \param avoidCompound - not to return TopAbs_COMPOUND
3081  */
3082 //================================================================================
3083
3084 TopAbs_ShapeEnum SMESH_MesherHelper::GetGroupType(const TopoDS_Shape& group,
3085                                                   const bool          avoidCompound)
3086 {
3087   if ( !group.IsNull() )
3088   {
3089     if ( group.ShapeType() != TopAbs_COMPOUND )
3090       return group.ShapeType();
3091
3092     // iterate on a compound
3093     TopoDS_Iterator it( group );
3094     if ( it.More() )
3095       return avoidCompound ? GetGroupType( it.Value() ) : it.Value().ShapeType();
3096   }
3097   return TopAbs_SHAPE;
3098 }
3099
3100 //=======================================================================
3101 //function : IsQuadraticMesh
3102 //purpose  : Check mesh without geometry for: if all elements on this shape are quadratic,
3103 //           quadratic elements will be created.
3104 //           Used then generated 3D mesh without geometry.
3105 //=======================================================================
3106
3107 SMESH_MesherHelper:: MType SMESH_MesherHelper::IsQuadraticMesh()
3108 {
3109   int NbAllEdgsAndFaces=0;
3110   int NbQuadFacesAndEdgs=0;
3111   int NbFacesAndEdges=0;
3112   //All faces and edges
3113   NbAllEdgsAndFaces = myMesh->NbEdges() + myMesh->NbFaces();
3114   if ( NbAllEdgsAndFaces == 0 )
3115     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
3116   
3117   //Quadratic faces and edges
3118   NbQuadFacesAndEdgs = myMesh->NbEdges(ORDER_QUADRATIC) + myMesh->NbFaces(ORDER_QUADRATIC);
3119
3120   //Linear faces and edges
3121   NbFacesAndEdges = myMesh->NbEdges(ORDER_LINEAR) + myMesh->NbFaces(ORDER_LINEAR);
3122   
3123   if (NbAllEdgsAndFaces == NbQuadFacesAndEdgs) {
3124     //Quadratic mesh
3125     return SMESH_MesherHelper::QUADRATIC;
3126   }
3127   else if (NbAllEdgsAndFaces == NbFacesAndEdges) {
3128     //Linear mesh
3129     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
3130   }
3131   else
3132     //Mesh with both type of elements
3133     return SMESH_MesherHelper::COMP;
3134 }
3135
3136 //=======================================================================
3137 //function : GetOtherParam
3138 //purpose  : Return an alternative parameter for a node on seam
3139 //=======================================================================
3140
3141 double SMESH_MesherHelper::GetOtherParam(const double param) const
3142 {
3143   int i = myParIndex & U_periodic ? 0 : 1;
3144   return fabs(param-myPar1[i]) < fabs(param-myPar2[i]) ? myPar2[i] : myPar1[i];
3145 }
3146
3147 namespace {
3148
3149   //=======================================================================
3150   /*!
3151    * \brief Iterator on ancestors of the given type
3152    */
3153   //=======================================================================
3154
3155   struct TAncestorsIterator : public SMDS_Iterator<const TopoDS_Shape*>
3156   {
3157     TopTools_ListIteratorOfListOfShape _ancIter;
3158     TopAbs_ShapeEnum                   _type;
3159     TopTools_MapOfShape                _encountered;
3160     TAncestorsIterator( const TopTools_ListOfShape& ancestors, TopAbs_ShapeEnum type)
3161       : _ancIter( ancestors ), _type( type )
3162     {
3163       if ( _ancIter.More() ) {
3164         if ( _ancIter.Value().ShapeType() != _type ) next();
3165         else _encountered.Add( _ancIter.Value() );
3166       }
3167     }
3168     virtual bool more()
3169     {
3170       return _ancIter.More();
3171     }
3172     virtual const TopoDS_Shape* next()
3173     {
3174       const TopoDS_Shape* s = _ancIter.More() ? & _ancIter.Value() : 0;
3175       if ( _ancIter.More() )
3176         for ( _ancIter.Next();  _ancIter.More(); _ancIter.Next())
3177           if ( _ancIter.Value().ShapeType() == _type && _encountered.Add( _ancIter.Value() ))
3178             break;
3179       return s;
3180     }
3181   };
3182
3183 } // namespace
3184
3185 //=======================================================================
3186 /*!
3187  * \brief Return iterator on ancestors of the given type
3188  */
3189 //=======================================================================
3190
3191 PShapeIteratorPtr SMESH_MesherHelper::GetAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
3192                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
3193                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
3194 {
3195   return PShapeIteratorPtr( new TAncestorsIterator( mesh.GetAncestors(shape), ancestorType));
3196 }
3197
3198 //=======================================================================
3199 //function : GetCommonAncestor
3200 //purpose  : Find a common ancestors of two shapes of the given type
3201 //=======================================================================
3202
3203 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetCommonAncestor(const TopoDS_Shape& shape1,
3204                                                    const TopoDS_Shape& shape2,
3205                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
3206                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
3207 {
3208   TopoDS_Shape commonAnc;
3209   if ( !shape1.IsNull() && !shape2.IsNull() )
3210   {
3211     PShapeIteratorPtr ancIt = GetAncestors( shape1, mesh, ancestorType );
3212     while ( const TopoDS_Shape* anc = ancIt->next() )
3213       if ( IsSubShape( shape2, *anc ))
3214       {
3215         commonAnc = *anc;
3216         break;
3217       }
3218   }
3219   return commonAnc;
3220 }
3221
3222 //#include <Perf_Meter.hxx>
3223
3224 //=======================================================================
3225 namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
3226 //=======================================================================
3227
3228 #define __DMP__(txt) \
3229   // cout << txt
3230 #define MSG(txt) __DMP__(txt<<endl)
3231 #define MSGBEG(txt) __DMP__(txt)
3232
3233   //const double straightTol2 = 1e-33; // to detect straing links
3234   bool isStraightLink(double linkLen2, double middleNodeMove2)
3235   {
3236     // straight if <node move> < 1/15 * <link length>
3237     return middleNodeMove2 < 1/15./15. * linkLen2;
3238   }
3239
3240   struct QFace;
3241   // ---------------------------------------
3242   /*!
3243    * \brief Quadratic link knowing its faces
3244    */
3245   struct QLink: public SMESH_TLink
3246   {
3247     const SMDS_MeshNode*          _mediumNode;
3248     mutable vector<const QFace* > _faces;
3249     mutable gp_Vec                _nodeMove;
3250     mutable int                   _nbMoves;
3251
3252     QLink(const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2, const SMDS_MeshNode* nm):
3253       SMESH_TLink( n1,n2 ), _mediumNode(nm), _nodeMove(0,0,0), _nbMoves(0) {
3254       _faces.reserve(4);
3255       //if ( MediumPos() != SMDS_TOP_3DSPACE )
3256         _nodeMove = MediumPnt() - MiddlePnt();
3257     }
3258     void SetContinuesFaces() const;
3259     const QFace* GetContinuesFace( const QFace* face ) const;
3260     bool OnBoundary() const;
3261     gp_XYZ MiddlePnt() const { return ( XYZ( node1() ) + XYZ( node2() )) / 2.; }
3262     gp_XYZ MediumPnt() const { return XYZ( _mediumNode ); }
3263
3264     SMDS_TypeOfPosition MediumPos() const
3265     { return _mediumNode->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
3266     SMDS_TypeOfPosition EndPos(bool isSecond) const
3267     { return (isSecond ? node2() : node1())->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
3268     const SMDS_MeshNode* EndPosNode(SMDS_TypeOfPosition pos) const
3269     { return EndPos(0) == pos ? node1() : EndPos(1) == pos ? node2() : 0; }
3270
3271     void Move(const gp_Vec& move, bool sum=false) const
3272     { _nodeMove += move; _nbMoves += sum ? (_nbMoves==0) : 1; }
3273     gp_XYZ Move() const { return _nodeMove.XYZ() / _nbMoves; }
3274     bool IsMoved() const { return (_nbMoves > 0 /*&& !IsStraight()*/); }
3275     bool IsStraight() const
3276     { return isStraightLink( (XYZ(node1())-XYZ(node2())).SquareModulus(),
3277                              _nodeMove.SquareMagnitude());
3278     }
3279     bool operator<(const QLink& other) const {
3280       return (node1()->GetID() == other.node1()->GetID() ?
3281               node2()->GetID() < other.node2()->GetID() :
3282               node1()->GetID() < other.node1()->GetID());
3283     }
3284 //     struct PtrComparator {
3285 //       bool operator() (const QLink* l1, const QLink* l2 ) const { return *l1 < *l2; }
3286 //     };
3287   };
3288   // ---------------------------------------------------------
3289   /*!
3290    * \brief Link in the chain of links; it connects two faces
3291    */
3292   struct TChainLink
3293   {
3294     const QLink*         _qlink;
3295     mutable const QFace* _qfaces[2];
3296
3297     TChainLink(const QLink* qlink=0):_qlink(qlink) {
3298       _qfaces[0] = _qfaces[1] = 0;
3299     }
3300     void SetFace(const QFace* face) const { int iF = _qfaces[0] ? 1 : 0; _qfaces[iF]=face; }
3301
3302     bool IsBoundary() const { return !_qfaces[1]; }
3303
3304     void RemoveFace( const QFace* face ) const
3305     { _qfaces[(face == _qfaces[1])] = 0; if (!_qfaces[0]) std::swap(_qfaces[0],_qfaces[1]); }
3306
3307     const QFace* NextFace( const QFace* f ) const
3308     { return _qfaces[0]==f ? _qfaces[1] : _qfaces[0]; }
3309
3310     const SMDS_MeshNode* NextNode( const SMDS_MeshNode* n ) const
3311     { return n == _qlink->node1() ? _qlink->node2() : _qlink->node1(); }
3312
3313     bool operator<(const TChainLink& other) const { return *_qlink < *other._qlink; }
3314
3315     operator bool() const { return (_qlink); }
3316
3317     const QLink* operator->() const { return _qlink; }
3318
3319     gp_Vec Normal() const;
3320
3321     bool IsStraight() const;
3322   };
3323   // --------------------------------------------------------------------
3324   typedef list< TChainLink > TChain;
3325   typedef set < TChainLink > TLinkSet;
3326   typedef TLinkSet::const_iterator TLinkInSet;
3327
3328   const int theFirstStep = 5;
3329
3330   enum { ERR_OK, ERR_TRI, ERR_PRISM, ERR_UNKNOWN }; // errors of QFace::GetLinkChain()
3331   // --------------------------------------------------------------------
3332   /*!
3333    * \brief Quadratic face shared by two volumes and bound by QLinks
3334    */
3335   struct QFace: public TIDSortedNodeSet
3336   {
3337     mutable const SMDS_MeshElement* _volumes[2];
3338     mutable vector< const QLink* >  _sides;
3339     mutable bool                    _sideIsAdded[4]; // added in chain of links
3340     gp_Vec                          _normal;
3341 #ifdef _DEBUG_
3342     mutable const SMDS_MeshElement* _face;
3343 #endif
3344
3345     QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face=0 );
3346
3347     void SetVolume(const SMDS_MeshElement* v) const { _volumes[ _volumes[0] ? 1 : 0 ] = v; }
3348
3349     int NbVolumes() const { return !_volumes[0] ? 0 : !_volumes[1] ? 1 : 2; }
3350
3351     void AddSelfToLinks() const {
3352       for ( int i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3353         _sides[i]->_faces.push_back( this );
3354     }
3355     int LinkIndex( const QLink* side ) const {
3356       for (int i=0; i<_sides.size(); ++i ) if ( _sides[i] == side ) return i;
3357       return -1;
3358     }
3359     bool GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const;
3360
3361     bool GetLinkChain( TChainLink& link, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const
3362     {
3363       int i = LinkIndex( link._qlink );
3364       if ( i < 0 ) return true;
3365       _sideIsAdded[i] = true;
3366       link.SetFace( this );
3367       // continue from opposite link
3368       return GetLinkChain( (i+2)%_sides.size(), chain, pos, err );
3369     }
3370     bool IsBoundary() const { return !_volumes[1]; }
3371
3372     bool Contains( const SMDS_MeshNode* node ) const { return count(node); }
3373
3374     bool IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const;
3375
3376     TLinkInSet GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
3377                                 const TChainLink&    avoidLink,
3378                                 TLinkInSet *         notBoundaryLink = 0,
3379                                 const SMDS_MeshNode* nodeToContain = 0,
3380                                 bool *               isAdjacentUsed = 0,
3381                                 int                  nbRecursionsLeft = -1) const;
3382
3383     TLinkInSet GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
3384                               const TChainLink&    avoidLink,
3385                               const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const;
3386
3387     const SMDS_MeshNode* GetNodeInFace() const {
3388       for ( int iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3389         if ( _sides[iL]->MediumPos() == SMDS_TOP_FACE ) return _sides[iL]->_mediumNode;
3390       return 0;
3391     }
3392
3393     gp_Vec LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0) const;
3394
3395     double MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
3396                            const gp_Vec&       theRefVec,
3397                            const TLinkSet&     theLinks,
3398                            SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0,
3399                            const double        thePrevLen=0,
3400                            const int           theStep=theFirstStep,
3401                            gp_Vec*             theLinkNorm=0,
3402                            double              theSign=1.0) const;
3403   };
3404
3405   //================================================================================
3406   /*!
3407    * \brief Dump QLink and QFace
3408    */
3409   ostream& operator << (ostream& out, const QLink& l)
3410   {
3411     out <<"QLink nodes: "
3412         << l.node1()->GetID() << " - "
3413         << l._mediumNode->GetID() << " - "
3414         << l.node2()->GetID() << endl;
3415     return out;
3416   }
3417   ostream& operator << (ostream& out, const QFace& f)
3418   {
3419     out <<"QFace nodes: "/*<< &f << "  "*/;
3420     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = f.begin(); n != f.end(); ++n )
3421       out << (*n)->GetID() << " ";
3422     out << " \tvolumes: "
3423         << (f._volumes[0] ? f._volumes[0]->GetID() : 0) << " "
3424         << (f._volumes[1] ? f._volumes[1]->GetID() : 0);
3425     out << "  \tNormal: "<< f._normal.X() <<", "<<f._normal.Y() <<", "<<f._normal.Z() << endl;
3426     return out;
3427   }
3428
3429   //================================================================================
3430   /*!
3431    * \brief Construct QFace from QLinks 
3432    */
3433   //================================================================================
3434
3435   QFace::QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face )
3436   {
3437     _volumes[0] = _volumes[1] = 0;
3438     _sides = links;
3439     _sideIsAdded[0]=_sideIsAdded[1]=_sideIsAdded[2]=_sideIsAdded[3]=false;
3440     _normal.SetCoord(0,0,0);
3441     for ( int i = 1; i < _sides.size(); ++i ) {
3442       const QLink *l1 = _sides[i-1], *l2 = _sides[i];
3443       insert( l1->node1() ); insert( l1->node2() );
3444       // compute normal
3445       gp_Vec v1( XYZ( l1->node2()), XYZ( l1->node1()));
3446       gp_Vec v2( XYZ( l2->node1()), XYZ( l2->node2()));
3447       if ( l1->node1() != l2->node1() && l1->node2() != l2->node2() )
3448         v1.Reverse(); 
3449       _normal += v1 ^ v2;
3450     }
3451     double normSqSize = _normal.SquareMagnitude();
3452     if ( normSqSize > numeric_limits<double>::min() )