src/SMESH/SMESH_MesherHelper.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2015  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
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   9 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
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  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
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  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(), 2.*getFaceMaxTol( F )); // 2. from 22830
 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(), 2.*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(), 2.*getFaceMaxTol( F ));
 695   }
 696
 697   if ( check && !uvOK )
 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
1419   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1420   {
1421     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1422     bool checkOK = true, badTria = false;
1423     gp_XY uv1  = GetNodeUV( F, n1, n23, &checkOK );
1424     gp_XY uv2  = GetNodeUV( F, n2, n31, &checkOK );
1425     gp_XY uv3  = GetNodeUV( F, n3, n12, &checkOK );
1426     gp_XY uv12 = GetNodeUV( F, n12, n3, &checkOK );
1427     gp_XY uv23 = GetNodeUV( F, n23, n1, &checkOK );
1428     gp_XY uv31 = GetNodeUV( F, n31, n2, &checkOK );
1429     uvAvg = GetCenterUV( uv1,uv2,uv3, uv12,uv23,uv31, &badTria );
1430     if ( badTria || !checkOK )
1431       force3d = true;
1432   }
1433
1434   // Create a central node
1435
1436   gp_Pnt P;
1437   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1438   {
1439     TopLoc_Location        loc;
1440     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1441     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1442     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1443     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1444     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1445   }
1446   else // ( force3d || F.IsNull() )
1447   {
1448     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n12 ) +
1449           SMESH_TNodeXYZ( n23 ) +
1450           SMESH_TNodeXYZ( n31 ) ) / 3;
1451     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1452
1453     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1454     {
1455       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1456     }
1457     else if ( solidID > 0 )
1458     {
1459       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1460     }
1461     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1462     {
1463       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1464     }
1465   }
1466   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1467   return centralNode;
1468 }
1469
1470 //=======================================================================
1471 //function : GetMediumNode
1472 //purpose  : Return existing or create a new medium node between given ones
1473 //=======================================================================
1474
1475 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1476                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
1477                                                        bool                 force3d,
1478                                                        TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1479 {
1480   // Find existing node
1481
1482   SMESH_TLink link(n1,n2);
1483   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
1484   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
1485     return (*itLN).second;
1486   }
1487
1488   // Create medium node
1489
1490   SMDS_MeshNode* n12;
1491   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1492
1493   if ( IsSeamShape( n1->getshapeId() ))
1494     // to get a correct UV of a node on seam, the second node must have checked UV
1495     std::swap( n1, n2 );
1496
1497   // get type of shape for the new medium node
1498   int faceID = -1, edgeID = -1;
1499   TopoDS_Edge E; double u [2];
1500   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
1501   bool uvOK[2] = { true, true };
1502   const bool useCurSubShape = ( !myShape.IsNull() && myShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE );
1503
1504   pair<int, TopAbs_ShapeEnum> pos = GetMediumPos( n1, n2, useCurSubShape, expectedSupport );
1505
1506   // get positions of the given nodes on shapes
1507   if ( pos.second == TopAbs_FACE )
1508   {
1509     F = TopoDS::Face(meshDS->IndexToShape( faceID = pos.first ));
1510     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1511     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1512   }
1513   else if ( pos.second == TopAbs_EDGE )
1514   {
1515     const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
1516     const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
1517     if ( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1518          Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1519          n1->getshapeId() != n2->getshapeId() )
1520     {
1521       // issue 0021006
1522       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1523     }
1524     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
1525     try {
1526       u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1527       u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1528     }
1529     catch ( Standard_Failure& f )
1530     {
1531       // issue 22502 / a node is on VERTEX not belonging to E
1532       // issue 22568 / both nodes are on non-connected VERTEXes
1533       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1534     }
1535   }
1536
1537   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
1538   {
1539     // we try to create medium node using UV parameters of
1540     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
1541     if( ! F.IsNull() )
1542     {
1543       //if ( uvOK[0] && uvOK[1] )
1544       {
1545         if ( IsDegenShape( n1->getshapeId() )) {
1546           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
1547           else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
1548         }
1549         else if ( IsDegenShape( n2->getshapeId() )) {
1550           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
1551           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
1552         }
1553         TopLoc_Location loc;
1554         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
1555         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
1556         gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
1557         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1558         // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1559         meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
1560         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1561         return n12;
1562       }
1563     }
1564     else if ( !E.IsNull() )
1565     {
1566       double f,l;
1567       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
1568       if(!C.IsNull())
1569       {
1570         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
1571         double U;
1572         if(isPeriodic) {
1573           Standard_Real Period = C->Period();
1574           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
1575           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
1576           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
1577         }
1578         else
1579           U = (u[0]+u[1])/2.;
1580
1581         gp_Pnt P = C->Value( U );
1582         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1583         //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1584         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1585         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1586         return n12;
1587       }
1588     }
1589   }
1590
1591   // 3d variant
1592   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
1593   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
1594   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
1595   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
1596
1597   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1598   {
1599     if ( !F.IsNull() )
1600     {
1601       gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
1602       CheckNodeUV( F, n12, UV, 2 * BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1603       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
1604     }
1605     else if ( !E.IsNull() )
1606     {
1607       double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
1608       CheckNodeU( E, n12, U, 2 * BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
1609       meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1610     }
1611     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1612     {
1613       meshDS->SetMeshElementOnShape(n12, myShapeID);
1614     }
1615   }
1616
1617   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
1618   return n12;
1619 }
1620
1621 //================================================================================
1622 /*!
1623  * \brief Makes a medium node if nodes reside different edges
1624  */
1625 //================================================================================
1626
1627 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
1628                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
1629                                                                      bool                 force3d)
1630 {
1631   SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1632   gp_Pnt      middle = 0.5 * p1 + 0.5 * p2;
1633   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
1634
1635   // To find position on edge and 3D position for n12,
1636   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
1637
1638   TopoDS_Edge bestEdge;
1639   double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4], f,l;
1640
1641   // get shapes under the nodes
1642   TopoDS_Shape shape[2];
1643   int nbShapes = 0;
1644   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
1645   {
1646     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
1647     TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
1648     if ( !S.IsNull() )
1649       shape[ nbShapes++ ] = S;
1650   }
1651   // get EDGEs
1652   vector< TopoDS_Shape > edges;
1653   for ( int iS = 0; iS < nbShapes; ++iS )
1654   {
1655     switch ( shape[iS].ShapeType() ) {
1656     case TopAbs_EDGE:
1657     {
1658       edges.push_back( shape[iS] );
1659       break;
1660     }
1661     case TopAbs_VERTEX:
1662     {
1663       TopoDS_Shape edge;
1664       if ( nbShapes == 2 && iS==0 && shape[1-iS].ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
1665         edge = GetCommonAncestor( shape[iS], shape[1-iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1666
1667       if ( edge.IsNull() )
1668       {
1669         PShapeIteratorPtr eIt = GetAncestors( shape[iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1670         while( const TopoDS_Shape* e = eIt->next() )
1671           edges.push_back( *e );
1672       }
1673       break;
1674     }
1675     case TopAbs_FACE:
1676     {
1677       if ( nbShapes == 1 || shape[1-iS].ShapeType() < TopAbs_EDGE )
1678         for ( TopExp_Explorer e( shape[iS], TopAbs_EDGE ); e.More(); e.Next() )
1679           edges.push_back( e.Current() );
1680       break;
1681     }
1682     default:
1683       continue;
1684     }
1685   }
1686   // project to get U of projection and distance from middle to projection
1687   for ( size_t iE = 0; iE < edges.size(); ++iE )
1688   {
1689     const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edges[ iE ]);
1690     distXYZ[0] = distMiddleProj;
1691     double testU = 0;
1692     CheckNodeU( edge, n12, testU, 2 * BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
1693     if ( distXYZ[0] < distMiddleProj )
1694     {
1695       distMiddleProj = distXYZ[0];
1696       u = testU;
1697       bestEdge = edge;
1698     }
1699   }
1700   // {
1701   //   // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
1702   //   TopoDS_Vertex vCommon;
1703   //   if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
1704   //     u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
1705   //   else
1706   //   {
1707   //     double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
1708   //     BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
1709   //     u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
1710   //   }
1711   //   iOkEdge = 0;
1712   //   distMiddleProj = 0;
1713   // }
1714
1715   if ( !bestEdge.IsNull() )
1716   {
1717     // move n12 to position of a successfull projection
1718     //double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
1719     if ( !force3d /*&& distMiddleProj > 2*tol*/ )
1720     {
1721       TopLoc_Location loc;
1722       Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( bestEdge,loc,f,l );
1723       gp_Pnt p = curve->Value( u ).Transformed( loc );
1724       GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1725     }
1726     //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1727     {
1728       int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( bestEdge );
1729       if ( edgeID != n12->getshapeId() )
1730         GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
1731       GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
1732     }
1733   }
1734   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
1735
1736   return n12;
1737 }
1738
1739 //=======================================================================
1740 //function : AddNode
1741 //purpose  : Creates a node
1742 //=======================================================================
1743
1744 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, int ID,
1745                                            double u, double v)
1746 {
1747   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1748   SMDS_MeshNode* node = 0;
1749   if ( ID )
1750     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
1751   else
1752     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
1753   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) { // node is not elem ?
1754     switch ( myShape.ShapeType() ) {
1755     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1756     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1757     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID, u, v); break;
1758     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID, u);    break;
1759     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID);       break;
1760     default: ;
1761     }
1762   }
1763   return node;
1764 }
1765
1766 //=======================================================================
1767 //function : AddEdge
1768 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
1769 //=======================================================================
1770
1771 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
1772                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1773                                            const int            id,
1774                                            const bool           force3d)
1775 {
1776   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1777
1778   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
1779   if (myCreateQuadratic) {
1780     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1781     if(id)
1782       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
1783     else
1784       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
1785   }
1786   else {
1787     if(id)
1788       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
1789     else
1790       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
1791   }
1792
1793   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1794     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
1795
1796   return edge;
1797 }
1798
1799 //=======================================================================
1800 //function : AddFace
1801 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
1802 //=======================================================================
1803
1804 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1805                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1806                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1807                                            const int id,
1808                                            const bool force3d)
1809 {
1810   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1811   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1812
1813   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
1814     return elem;
1815
1816   if(!myCreateQuadratic) {
1817     if(id)
1818       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
1819     else
1820       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
1821   }
1822   else {
1823     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
1824     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
1825     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_FACE );
1826     if(myCreateBiQuadratic)
1827     {
1828      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n12, n23, n31, force3d);
1829      if(id)
1830        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter, id);
1831      else
1832        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter);
1833     }
1834     else
1835     {
1836       if(id)
1837         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
1838       else
1839         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
1840     }
1841   }
1842   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1843     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1844
1845   return elem;
1846 }
1847
1848 //=======================================================================
1849 //function : AddFace
1850 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
1851 //=======================================================================
1852
1853 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1854                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1855                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1856                                            const SMDS_MeshNode* n4,
1857                                            const int            id,
1858                                            const bool           force3d)
1859 {
1860   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1861   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1862
1863   if( n1==n2 ) {
1864     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
1865   }
1866   if( n1==n3 ) {
1867     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1868   }
1869   if( n1==n4 ) {
1870     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1871   }
1872   if( n2==n3 ) {
1873     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1874   }
1875   if( n2==n4 ) {
1876     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1877   }
1878   if( n3==n4 ) {
1879     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1880   }
1881
1882   if(!myCreateQuadratic) {
1883     if(id)
1884       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1885     else
1886       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
1887   }
1888   else {
1889     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
1890     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
1891     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_FACE );
1892     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_FACE );
1893     if(myCreateBiQuadratic)
1894     {
1895      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, force3d);
1896      if(id)
1897        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter, id);
1898      else
1899        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter);
1900     }
1901     else
1902     {
1903       if(id)
1904         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
1905       else
1906         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
1907     }
1908   }
1909   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1910     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1911
1912   return elem;
1913 }
1914
1915 //=======================================================================
1916 //function : AddPolygonalFace
1917 //purpose  : Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
1918 //=======================================================================
1919
1920 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddPolygonalFace (const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
1921                                                      const int                           id,
1922                                                      const bool                          force3d)
1923 {
1924   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1925   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1926
1927   if(!myCreateQuadratic) {
1928     if(id)
1929       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(nodes, id);
1930     else
1931       elem = meshDS->AddPolygonalFace(nodes);
1932   }
1933   else {
1934     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
1935     for ( int i = 0; i < nodes.size(); ++i )
1936     {
1937       const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[i];
1938       const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[(i+1)%nodes.size()];
1939       const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
1940       newNodes.push_back( n1 );
1941       newNodes.push_back( n12 );
1942     }
1943     if(id)
1944       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(newNodes, id);
1945     else
1946       elem = meshDS->AddPolygonalFace(newNodes);
1947   }
1948   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1949     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1950
1951   return elem;
1952 }
1953
1954 //=======================================================================
1955 //function : AddVolume
1956 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
1957 //=======================================================================
1958
1959 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1960                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1961                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1962                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1963                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1964                                                const SMDS_MeshNode* n6,
1965                                                const int id,
1966                                                const bool force3d)
1967 {
1968   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1969   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1970   if(!myCreateQuadratic) {
1971     if(id)
1972       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
1973     else
1974       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
1975   }
1976   else {
1977     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
1978     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
1979     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
1980
1981     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
1982     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
1983     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode( n6, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
1984
1985     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
1986     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
1987     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode( n3, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
1988
1989     if(id)
1990       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
1991                                      n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
1992     else
1993       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
1994                                n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
1995   }
1996   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1997     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1998
1999   return elem;
2000 }
2001
2002 //=======================================================================
2003 //function : AddVolume
2004 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
2005 //=======================================================================
2006
2007 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2008                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2009                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2010                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2011                                                const int id,
2012                                                const bool force3d)
2013 {
2014   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2015   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2016   if(!myCreateQuadratic) {
2017     if(id)
2018       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
2019     else
2020       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
2021   }
2022   else {
2023     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2024     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2025     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2026
2027     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2028     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode( n2, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2029     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2030
2031     if(id)
2032       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
2033     else
2034       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
2035   }
2036   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2037     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2038
2039   return elem;
2040 }
2041
2042 //=======================================================================
2043 //function : AddVolume
2044 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
2045 //=======================================================================
2046
2047 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2048                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2049                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2050                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2051                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2052                                                const int id,
2053                                                const bool force3d)
2054 {
2055   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2056   if(!myCreateQuadratic) {
2057     if(id)
2058       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
2059     else
2060       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
2061   }
2062   else {
2063     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2064     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2065     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2066     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2067
2068     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2069     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2070     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode( n3, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2071     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2072
2073     if(id)
2074       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2075                                             n12, n23, n34, n41,
2076                                             n15, n25, n35, n45,
2077                                             id);
2078     else
2079       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2080                                      n12, n23, n34, n41,
2081                                      n15, n25, n35, n45);
2082   }
2083   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2084     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2085
2086   return elem;
2087 }
2088
2089 //=======================================================================
2090 //function : AddVolume
2091 //purpose  : Creates tri-quadratic, quadratic or linear hexahedron
2092 //=======================================================================
2093
2094 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2095                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2096                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2097                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2098                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2099                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2100                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2101                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2102                                                const int id,
2103                                                const bool force3d)
2104 {
2105   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2106   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2107   if(!myCreateQuadratic) {
2108     if(id)
2109       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
2110     else
2111       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
2112   }
2113   else {
2114     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2115     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2116     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2117     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2118
2119     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2120     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode( n6, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2121     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode( n7, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2122     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode( n8, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2123
2124     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2125     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode( n2, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2126     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode( n3, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2127     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode( n4, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2128     if(myCreateBiQuadratic)
2129     {
2130       const SMDS_MeshNode* n1234 = GetCentralNode( n1,n2,n3,n4,n12,n23,n34,n41,force3d );
2131       const SMDS_MeshNode* n1256 = GetCentralNode( n1,n2,n5,n6,n12,n26,n56,n15,force3d );
2132       const SMDS_MeshNode* n2367 = GetCentralNode( n2,n3,n6,n7,n23,n37,n67,n26,force3d );
2133       const SMDS_MeshNode* n3478 = GetCentralNode( n3,n4,n7,n8,n34,n48,n78,n37,force3d );
2134       const SMDS_MeshNode* n1458 = GetCentralNode( n1,n4,n5,n8,n41,n48,n15,n85,force3d );
2135       const SMDS_MeshNode* n5678 = GetCentralNode( n5,n6,n7,n8,n56,n67,n78,n85,force3d );
2136
2137       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
2138
2139       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( n4 );
2140       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( n8 );
2141       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3 );
2142       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( n7 );
2143       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1 );
2144       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( n5 );
2145       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( n2 );
2146       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( n6 );
2147
2148       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( n48 );
2149       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( n37 );
2150       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n15 );
2151       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n26 );
2152       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( n34 );
2153       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( n78 );
2154       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n12 );
2155       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n56 );
2156       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( n41 );
2157       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( n85 );
2158       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( n23 );
2159       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( n67 );
2160
2161       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3478 );
2162       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1256 );
2163       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( n1458 );
2164       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( n2367 );
2165       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n1234 );
2166       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n5678 );
2167
2168       gp_XYZ centerCube(0.5, 0.5, 0.5);
2169       gp_XYZ nCenterElem;
2170       SMESH_Block::ShellPoint( centerCube, pointsOnShapes, nCenterElem );
2171       const SMDS_MeshNode* nCenter =
2172         meshDS->AddNode( nCenterElem.X(), nCenterElem.Y(), nCenterElem.Z() );
2173       meshDS->SetNodeInVolume( nCenter, myShapeID );
2174
2175      if(id)
2176         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2177                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2178                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2179                                       n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter, id);
2180       else
2181         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2182                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2183                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2184                                 n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter);
2185     }
2186     else
2187     {
2188       if(id)
2189         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2190                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2191                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
2192       else
2193         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2194                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2195                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48);
2196     }
2197   }
2198   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2199     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2200
2201   return elem;
2202 }
2203
2204 //=======================================================================
2205 //function : AddVolume
2206 //purpose  : Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
2207 //=======================================================================
2208
2209 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2210                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2211                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2212                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2213                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2214                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2215                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2216                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2217                                                const SMDS_MeshNode* n9,
2218                                                const SMDS_MeshNode* n10,
2219                                                const SMDS_MeshNode* n11,
2220                                                const SMDS_MeshNode* n12,
2221                                                const int id,
2222                                                bool force3d)
2223 {
2224   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2225   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2226   if(id)
2227     elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12,id);
2228   else
2229     elem = meshDS->AddVolume(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12);
2230   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2231     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2232   return elem;
2233 }
2234
2235 //=======================================================================
2236 //function : AddPolyhedralVolume
2237 //purpose  : Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
2238 //=======================================================================
2239
2240 SMDS_MeshVolume*
2241 SMESH_MesherHelper::AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2242                                          const std::vector<int>&                  quantities,
2243                                          const int                                id,
2244                                          const bool                               force3d)
2245 {
2246   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2247   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2248   if(!myCreateQuadratic)
2249   {
2250     if(id)
2251       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID(nodes, quantities, id);
2252     else
2253       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume(nodes, quantities);
2254   }
2255   else
2256   {
2257     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
2258     vector<int> newQuantities;
2259     for ( int iFace=0, iN=0; iFace < quantities.size(); ++iFace)
2260     {
2261       int nbNodesInFace = quantities[iFace];
2262       newQuantities.push_back(0);
2263       for ( int i = 0; i < nbNodesInFace; ++i )
2264       {
2265         const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[ iN + i ];
2266         newNodes.push_back( n1 );
2267         newQuantities.back()++;
2268
2269         const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[ iN + ( i+1==nbNodesInFace ? 0 : i+1 )];
2270 //         if ( n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE &&
2271 //              n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2272         {
2273           const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2274           newNodes.push_back( n12 );
2275           newQuantities.back()++;
2276         }
2277       }
2278       iN += nbNodesInFace;
2279     }
2280     if(id)
2281       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID( newNodes, newQuantities, id );
2282     else
2283       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume( newNodes, newQuantities );
2284   }
2285   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2286     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2287
2288   return elem;
2289 }
2290
2291 namespace
2292 {
2293   //================================================================================
2294   /*!
2295    * \brief Check if a node belongs to any face of sub-mesh
2296    */
2297   //================================================================================
2298
2299   bool isNodeInSubMesh( const SMDS_MeshNode* n, const SMESHDS_SubMesh* sm )
2300   {
2301     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2302     while ( fIt->more() )
2303       if ( sm->Contains( fIt->next() ))
2304         return true;
2305     return false;
2306   }
2307 }
2308
2309 //=======================================================================
2310 //function : IsSameElemGeometry
2311 //purpose  : Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
2312 //=======================================================================
2313
2314 bool SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
2315                                             SMDSAbs_GeometryType   shape,
2316                                             const bool             nullSubMeshRes)
2317 {
2318   if ( !smDS ) return nullSubMeshRes;
2319
2320   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = smDS->GetElements();
2321   while ( elemIt->more() ) {
2322     const SMDS_MeshElement* e = elemIt->next();
2323     if ( e->GetGeomType() != shape )
2324       return false;
2325   }
2326   return true;
2327 }
2328
2329 //=======================================================================
2330 //function : LoadNodeColumns
2331 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2332 //=======================================================================
2333
2334 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
2335                                          const TopoDS_Face& theFace,
2336                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
2337                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh,
2338                                          SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh)
2339 {
2340   return LoadNodeColumns(theParam2ColumnMap,
2341                          theFace,
2342                          std::list<TopoDS_Edge>(1,theBaseEdge),
2343                          theMesh,
2344                          theProxyMesh);
2345 }
2346
2347 //=======================================================================
2348 //function : LoadNodeColumns
2349 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2350 //=======================================================================
2351
2352 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
2353                                          const TopoDS_Face&            theFace,
2354                                          const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
2355                                          SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
2356                                          SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh)
2357 {
2358   // get a right sub-mesh of theFace
2359
2360   const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = 0;
2361   if ( theProxyMesh )
2362   {
2363     faceSubMesh = theProxyMesh->GetSubMesh( theFace );
2364     if ( !faceSubMesh ||
2365          faceSubMesh->NbElements() == 0 ||
2366          theProxyMesh->IsTemporary( faceSubMesh->GetElements()->next() ))
2367     {
2368       // can use a proxy sub-mesh with not temporary elements only
2369       faceSubMesh = 0;
2370       theProxyMesh = 0;
2371     }
2372   }
2373   if ( !faceSubMesh )
2374     faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
2375   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
2376     return false;
2377
2378   if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2379   {
2380     // get data of edges for normalization of params
2381     vector< double > length;
2382     double fullLen = 0;
2383     list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge;
2384     {
2385       for ( edge = theBaseSide.begin(); edge != theBaseSide.end(); ++edge )
2386       {
2387         double len = std::max( 1e-10, SMESH_Algo::EdgeLength( *edge ));
2388         fullLen += len;
2389         length.push_back( len );
2390       }
2391     }
2392
2393     // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
2394     edge = theBaseSide.begin();
2395     for ( int iE = 0; edge != theBaseSide.end(); ++edge, ++iE )
2396     {
2397       map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNN;
2398       SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN );
2399
2400       map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n;
2401       // pb with mesh_Projection_2D_00/A1 fixed by adding expectedSupport arg to GetMediumPos()
2402       // so the following solution is commented (hope forever :)
2403       //
2404       // SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN,
2405       // // SMDSAbs_Edge here is needed to be coherent with
2406       // // StdMeshers_FaceSide used by Quadrangle to get nodes
2407       // // on EDGE; else pb in mesh_Projection_2D_00/A1 where a
2408       // // medium node on EDGE is medium in a triangle but not
2409       // // in a segment
2410       // SMDSAbs_Edge );
2411       // if ( faceSubMesh->GetElements()->next()->IsQuadratic() )
2412       //   // filter off nodes medium in faces on theFace (same pb with mesh_Projection_2D_00/A1)
2413       //   for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end() ;     )
2414       //   {
2415       //     const SMDS_MeshNode* node = u_n->second;
2416       //     SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = node->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2417       //     if ( faceIt->more() && node ) {
2418       //       const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2419       //       if ( faceSubMesh->Contains( face ) && face->IsMediumNode( node ))
2420       //         node = 0;
2421       //     }
2422       //     if ( !node )
2423       //       sortedBaseNN.erase( u_n++ );
2424       //     else
2425       //       ++u_n;
2426       //   }
2427       if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2428
2429       u_n = sortedBaseNN.begin();
2430       if ( theProxyMesh ) // from sortedBaseNN remove nodes not shared by faces of faceSubMesh
2431       {
2432         const SMDS_MeshNode* n1 = (++sortedBaseNN.begin())->second;
2433         const SMDS_MeshNode* n2 = (++sortedBaseNN.rbegin())->second;
2434         bool allNodesAreProxy = ( n1 != theProxyMesh->GetProxyNode( n1 ) &&
2435                                   n2 != theProxyMesh->GetProxyNode( n2 ));
2436         if ( allNodesAreProxy )
2437           for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2438             u_n->second = theProxyMesh->GetProxyNode( u_n->second );
2439
2440         if ( u_n = sortedBaseNN.begin(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2441         {
2442           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
2443           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
2444         }
2445         if ( !sortedBaseNN.empty() )
2446           if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2447           {
2448             while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
2449             sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
2450           }
2451         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2452       }
2453
2454       double f, l;
2455       BRep_Tool::Range( *edge, f, l );
2456       if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED ) std::swap( f, l );
2457       const double coeff = 1. / ( l - f ) * length[iE] / fullLen;
2458       const double prevPar = theParam2ColumnMap.empty() ? 0 : theParam2ColumnMap.rbegin()->first;
2459       for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2460       {
2461         double par = prevPar + coeff * ( u_n->first - f );
2462         TParam2ColumnMap::iterator u2nn =
2463           theParam2ColumnMap.insert( theParam2ColumnMap.end(), make_pair( par, TNodeColumn()));
2464         u2nn->second.push_back( u_n->second );
2465       }
2466     }
2467     if ( theParam2ColumnMap.size() < 2 )
2468       return false;
2469   }
2470
2471   // nb rows of nodes
2472   int prevNbRows     = theParam2ColumnMap.begin()->second.size(); // current, at least 1 here
2473   int expectedNbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( theParam2ColumnMap.size()-1 ); // to be added
2474
2475   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
2476   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
2477
2478   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1, par_nVec_2;
2479   par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
2480   par_nVec_1 = par_nVec_2++;
2481   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
2482   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
2483   {
2484     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
2485     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
2486     nCol1.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2487     nCol2.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2488
2489     int i1, i2, foundNbRows = 0;
2490     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[ prevNbRows-1 ];
2491     const SMDS_MeshNode *n2 = nCol2[ prevNbRows-1 ];
2492     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
2493     while ( const SMDS_MeshElement* face =
2494             SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
2495     {
2496       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
2497       {
2498         int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2499         if ( nbNodes != 4 )
2500           return false;
2501         if ( foundNbRows + 1 > expectedNbRows )
2502           return false;
2503         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
2504         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
2505         nCol1[ prevNbRows + foundNbRows] = n1;
2506         nCol2[ prevNbRows + foundNbRows] = n2;
2507         ++foundNbRows;
2508       }
2509       avoidSet.insert( face );
2510     }
2511     if ( foundNbRows != expectedNbRows )
2512       return false;
2513     avoidSet.clear();
2514   }
2515   return ( theParam2ColumnMap.size() > 1 &&
2516            theParam2ColumnMap.begin()->second.size() == prevNbRows + expectedNbRows );
2517 }
2518
2519 namespace
2520 {
2521   //================================================================================
2522   /*!
2523    * \brief Return true if a node is at a corner of a 2D structured mesh of FACE
2524    */
2525   //================================================================================
2526
2527   bool isCornerOfStructure( const SMDS_MeshNode*   n,
2528                             const SMESHDS_SubMesh* faceSM,
2529                             SMESH_MesherHelper&    faceAnalyser )
2530   {
2531     int nbFacesInSM = 0;
2532     if ( n ) {
2533       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2534       while ( fIt->more() )
2535         nbFacesInSM += faceSM->Contains( fIt->next() );
2536     }
2537     if ( nbFacesInSM == 1 )
2538       return true;
2539
2540     if ( nbFacesInSM == 2 && n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
2541     {
2542       return faceAnalyser.IsRealSeam( n->getshapeId() );
2543     }
2544     return false;
2545   }
2546 }
2547
2548 //=======================================================================
2549 //function : IsStructured
2550 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is a structured rectangle
2551 //=======================================================================
2552
2553 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
2554 {
2555   SMESHDS_SubMesh* fSM = faceSM->GetSubMeshDS();
2556   if ( !fSM || fSM->NbElements() == 0 )
2557     return false;
2558
2559   list< TopoDS_Edge > edges;
2560   list< int > nbEdgesInWires;
2561   int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() ),
2562                                               edges, nbEdgesInWires );
2563   if ( nbWires != 1 /*|| nbEdgesInWires.front() != 4*/ ) // allow composite sides
2564     return false;
2565
2566   // algo: find corners of a structure and then analyze nb of faces and
2567   // length of structure sides
2568
2569   SMESHDS_Mesh* meshDS = faceSM->GetFather()->GetMeshDS();
2570   SMESH_MesherHelper faceAnalyser( *faceSM->GetFather() );
2571   faceAnalyser.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2572
2573   // rotate edges to get the first node being at corner
2574   // (in principle it's not necessary but so far none SALOME algo can make
2575   //  such a structured mesh that all corner nodes are not on VERTEXes)
2576   bool isCorner     = false;
2577   int nbRemainEdges = nbEdgesInWires.front();
2578   do {
2579     TopoDS_Vertex V = IthVertex( 0, edges.front() );
2580     isCorner = isCornerOfStructure( SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ),
2581                                     fSM, faceAnalyser);
2582     if ( !isCorner ) {
2583       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
2584       --nbRemainEdges;
2585     }
2586   }
2587   while ( !isCorner && nbRemainEdges > 0 );
2588
2589   if ( !isCorner )
2590     return false;
2591
2592   // get all nodes from EDGEs
2593   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2594   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin();
2595   for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2596   {
2597     map< double, const SMDS_MeshNode* > u2Nodes;
2598     if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( meshDS, *edge,
2599                                             /*skipMedium=*/true, u2Nodes ))
2600       return false;
2601
2602     list< const SMDS_MeshNode* > edgeNodes;
2603     map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2Nodes.begin();
2604     for ( ; u2n != u2Nodes.end(); ++u2n )
2605       edgeNodes.push_back( u2n->second );
2606     if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2607       edgeNodes.reverse();
2608
2609     if ( !nodes.empty() && nodes.back() == edgeNodes.front() )
2610       edgeNodes.pop_front();
2611     nodes.splice( nodes.end(), edgeNodes, edgeNodes.begin(), edgeNodes.end() );
2612   }
2613
2614   // get length of structured sides
2615   vector<int> nbEdgesInSide;
2616   int nbEdges = 0;
2617   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = ++nodes.begin();
2618   for ( ; n != nodes.end(); ++n )
2619   {
2620     ++nbEdges;
2621     if ( isCornerOfStructure( *n, fSM, faceAnalyser )) {
2622       nbEdgesInSide.push_back( nbEdges );
2623       nbEdges = 0;
2624     }
2625   }
2626
2627   // checks
2628   if ( nbEdgesInSide.size() != 4 )
2629     return false;
2630   if ( nbEdgesInSide[0] != nbEdgesInSide[2] )
2631     return false;
2632   if ( nbEdgesInSide[1] != nbEdgesInSide[3] )
2633     return false;
2634   if ( nbEdgesInSide[0] * nbEdgesInSide[1] != fSM->NbElements() )
2635     return false;
2636
2637   return true;
2638 }
2639
2640 //=======================================================================
2641 //function : IsDistorted2D
2642 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is ditorted
2643 //=======================================================================
2644
2645 bool SMESH_MesherHelper::IsDistorted2D( SMESH_subMesh* faceSM,
2646                                         bool           checkUV)
2647 {
2648   if ( !faceSM || faceSM->GetSubShape().ShapeType() != TopAbs_FACE )
2649     return false;
2650
2651   bool haveBadFaces = false;
2652
2653   SMESH_MesherHelper helper( *faceSM->GetFather() );
2654   helper.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2655
2656   const TopoDS_Face&  F = TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() );
2657   SMESHDS_SubMesh* smDS = helper.GetMeshDS()->MeshElements( F );
2658   if ( !smDS || smDS->NbElements() == 0 ) return false;
2659
2660   SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = smDS->GetElements();
2661   double prevArea = 0;
2662   vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2663   vector< gp_XY >                uv;
2664   bool* toCheckUV = checkUV ? & checkUV : 0;
2665   while ( faceIt->more() && !haveBadFaces )
2666   {
2667     const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2668
2669     // get nodes
2670     nodes.resize( face->NbCornerNodes() );
2671     SMDS_MeshElement::iterator n = face->begin_nodes();
2672     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++n, ++i )
2673       nodes[ i ] = *n;
2674
2675     // avoid elems on degenarate shapes as UV on them can be wrong
2676     if ( helper.HasDegeneratedEdges() )
2677     {
2678       bool isOnDegen = false;
2679       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !isOnDegen ); ++i )
2680         isOnDegen = helper.IsDegenShape( nodes[ i ]->getshapeId() );
2681       if ( isOnDegen )
2682         continue;
2683     }
2684     // prepare to getting UVs
2685     const SMDS_MeshNode* inFaceNode = 0;
2686     if ( helper.HasSeam() ) {
2687       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !inFaceNode ); ++i )
2688         if ( !helper.IsSeamShape( nodes[ i ]->getshapeId() ))
2689           inFaceNode = nodes[ i ];
2690       if ( !inFaceNode )
2691         continue;
2692     }
2693     // get UVs
2694     uv.resize( nodes.size() );
2695     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2696       uv[ i ] = helper.GetNodeUV( F, nodes[ i ], inFaceNode, toCheckUV );
2697
2698     // compare orientation of triangles
2699     double faceArea = 0;
2700     for ( int iT = 0, nbT = nodes.size()-2; iT < nbT; ++iT )
2701     {
2702       gp_XY v1 = uv[ iT+1 ] - uv[ 0 ];
2703       gp_XY v2 = uv[ iT+2 ] - uv[ 0 ];
2704       faceArea += v2 ^ v1;
2705     }
2706     haveBadFaces = ( faceArea * prevArea < 0 );
2707     prevArea = faceArea;
2708   }
2709
2710   return haveBadFaces;
2711 }
2712
2713 //================================================================================
2714 /*!
2715  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
2716  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
2717  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
2718  *                in the correspoding submesh point in different directions
2719  */
2720 //================================================================================
2721
2722 bool SMESH_MesherHelper::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace)
2723 {
2724   if ( theFace.IsNull() )
2725     return false;
2726
2727   // find out orientation of a meshed face
2728   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( theFace );
2729   TopoDS_Shape aMeshedFace = GetMeshDS()->IndexToShape( faceID );
2730   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
2731
2732   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = GetMeshDS()->MeshElements( faceID );
2733   if ( !aSubMeshDSFace )
2734     return isReversed;
2735
2736   // find an element with a good normal
2737   gp_Vec Ne;
2738   bool normalOK = false;
2739   gp_XY uv;
2740   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2741   while ( !normalOK && iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2742   {
2743     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2744     if ( elem && elem->NbCornerNodes() > 2 )
2745     {
2746       SMESH_TNodeXYZ nPnt[3];
2747       SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
2748       int iNodeOnFace = 0, iPosDim = SMDS_TOP_VERTEX;
2749       for ( int iN = 0; nodesIt->more() && iN < 3; ++iN) // loop on nodes
2750       {
2751         nPnt[ iN ] = nodesIt->next();
2752         if ( nPnt[ iN ]._node->GetPosition()->GetTypeOfPosition() > iPosDim )
2753         {
2754           iNodeOnFace = iN;
2755           iPosDim = nPnt[ iN ]._node->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
2756         }
2757       }
2758       // compute normal
2759       gp_Vec v01( nPnt[0], nPnt[1] ), v02( nPnt[0], nPnt[2] );
2760       if ( v01.SquareMagnitude() > RealSmall() &&
2761            v02.SquareMagnitude() > RealSmall() )
2762       {
2763         Ne = v01 ^ v02;
2764         if (( normalOK = ( Ne.SquareMagnitude() > RealSmall() )))
2765           uv = GetNodeUV( theFace, nPnt[iNodeOnFace]._node, 0, &normalOK );
2766       }
2767     }
2768   }
2769   if ( !normalOK )
2770     return isReversed;
2771
2772   // face normal at node position
2773   TopLoc_Location loc;
2774   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
2775   // if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 )
2776   // some surfaces not detected as GeomAbs_C1 are nevertheless correct for meshing
2777   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C0 )
2778     {
2779       if (!surf.IsNull())
2780         MESSAGE("surf->Continuity() < GeomAbs_C1 " << (surf->Continuity() < GeomAbs_C1));
2781       return isReversed;
2782     }
2783   gp_Vec d1u, d1v; gp_Pnt p;
2784   surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
2785   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
2786
2787   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2788     Nf.Reverse();
2789
2790   return Ne * Nf < 0.;
2791 }
2792
2793 //=======================================================================
2794 //function : Count
2795 //purpose  : Count nb of sub-shapes
2796 //=======================================================================
2797
2798 int SMESH_MesherHelper::Count(const TopoDS_Shape&    shape,
2799                               const TopAbs_ShapeEnum type,
2800                               const bool             ignoreSame)
2801 {
2802   if ( ignoreSame ) {
2803     TopTools_IndexedMapOfShape map;
2804     TopExp::MapShapes( shape, type, map );
2805     return map.Extent();
2806   }
2807   else {
2808     int nb = 0;
2809     for ( TopExp_Explorer exp( shape, type ); exp.More(); exp.Next() )
2810       ++nb;
2811     return nb;
2812   }
2813 }
2814
2815 //=======================================================================
2816 //function : NbAncestors
2817 //purpose  : Return number of unique ancestors of the shape
2818 //=======================================================================
2819
2820 int SMESH_MesherHelper::NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2821                                     const SMESH_Mesh&   mesh,
2822                                     TopAbs_ShapeEnum    ancestorType/*=TopAbs_SHAPE*/)
2823 {
2824   TopTools_MapOfShape ancestors;
2825   TopTools_ListIteratorOfListOfShape ansIt( mesh.GetAncestors(shape) );
2826   for ( ; ansIt.More(); ansIt.Next() ) {
2827     if ( ancestorType == TopAbs_SHAPE || ansIt.Value().ShapeType() == ancestorType )
2828       ancestors.Add( ansIt.Value() );
2829   }
2830   return ancestors.Extent();
2831 }
2832
2833 //=======================================================================
2834 //function : GetSubShapeOri
2835 //purpose  : Return orientation of sub-shape in the main shape
2836 //=======================================================================
2837
2838 TopAbs_Orientation SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
2839                                                       const TopoDS_Shape& subShape)
2840 {
2841   TopAbs_Orientation ori = TopAbs_Orientation(-1);
2842   if ( !shape.IsNull() && !subShape.IsNull() )
2843   {
2844     TopExp_Explorer e( shape, subShape.ShapeType() );
2845     if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) // TopAbs_INTERNAL or TopAbs_EXTERNAL
2846       e.Init( shape.Oriented(TopAbs_FORWARD), subShape.ShapeType() );
2847     for ( ; e.More(); e.Next())
2848       if ( subShape.IsSame( e.Current() ))
2849         break;
2850     if ( e.More() )
2851       ori = e.Current().Orientation();
2852   }
2853   return ori;
2854 }
2855
2856 //=======================================================================
2857 //function : IsSubShape
2858 //purpose  :
2859 //=======================================================================
2860
2861 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape,
2862                                      const TopoDS_Shape& mainShape )
2863 {
2864   if ( !shape.IsNull() && !mainShape.IsNull() )
2865   {
2866     for ( TopExp_Explorer exp( mainShape, shape.ShapeType());
2867           exp.More();
2868           exp.Next() )
2869       if ( shape.IsSame( exp.Current() ))
2870         return true;
2871   }
2872   SCRUTE((shape.IsNull()));
2873   SCRUTE((mainShape.IsNull()));
2874   return false;
2875 }
2876
2877 //=======================================================================
2878 //function : IsSubShape
2879 //purpose  :
2880 //=======================================================================
2881
2882 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh )
2883 {
2884   if ( shape.IsNull() || !aMesh )
2885     return false;
2886   return
2887     aMesh->GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape ) ||
2888     // PAL16202
2889     (shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape ));
2890 }
2891
2892 //=======================================================================
2893 //function : IsBlock
2894 //purpose  :
2895 //=======================================================================
2896
2897 bool SMESH_MesherHelper::IsBlock( const TopoDS_Shape& shape )
2898 {
2899   if ( shape.IsNull() )
2900     return false;
2901
2902   TopoDS_Shell shell;
2903   TopExp_Explorer exp( shape, TopAbs_SHELL );
2904   if ( !exp.More() ) return false;
2905   shell = TopoDS::Shell( exp.Current() );
2906   if ( exp.Next(), exp.More() ) return false;
2907
2908   TopoDS_Vertex v;
2909   TopTools_IndexedMapOfOrientedShape map;
2910   return SMESH_Block::FindBlockShapes( shell, v, v, map );
2911 }
2912
2913
2914 //================================================================================
2915 /*!
2916  * \brief Return maximal tolerance of shape
2917  */
2918 //================================================================================
2919
2920 double SMESH_MesherHelper::MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape )
2921 {
2922   double tol = Precision::Confusion();
2923   TopExp_Explorer exp;
2924   for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
2925     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Face( exp.Current())));
2926   for ( exp.Init( shape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
2927     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Edge( exp.Current())));
2928   for ( exp.Init( shape, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
2929     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Vertex( exp.Current())));
2930
2931   return tol;
2932 }
2933
2934 //================================================================================
2935 /*!
2936  * \brief Return MaxTolerance( face ), probably cached
2937  */
2938 //================================================================================
2939
2940 double SMESH_MesherHelper::getFaceMaxTol( const TopoDS_Shape& face ) const
2941 {
2942   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( face );
2943
2944   SMESH_MesherHelper* me = const_cast< SMESH_MesherHelper* >( this );
2945   double & tol = me->myFaceMaxTol.insert( make_pair( faceID, -1. )).first->second;
2946   if ( tol < 0 )
2947     tol = MaxTolerance( face );
2948
2949   return tol;
2950 }
2951
2952 //================================================================================
2953 /*!
2954  * \brief Return an angle between two EDGEs sharing a common VERTEX with reference
2955  *        of the FACE normal
2956  *  \return double - the angle (between -Pi and Pi), negative if the angle is concave,
2957  *                   1e100 in case of failure
2958  *  \waring Care about order of the EDGEs and their orientation to be as they are
2959  *          within the FACE! Don't pass degenerated EDGEs neither!
2960  */
2961 //================================================================================
2962
2963 double SMESH_MesherHelper::GetAngle( const TopoDS_Edge &   theE1,
2964                                      const TopoDS_Edge &   theE2,
2965                                      const TopoDS_Face &   theFace,
2966                                      const TopoDS_Vertex & theCommonV,
2967                                      gp_Vec*               theFaceNormal)
2968 {
2969   double angle = 1e100;
2970   try
2971   {
2972     double f,l;
2973     Handle(Geom_Curve)     c1 = BRep_Tool::Curve( theE1, f,l );
2974     Handle(Geom_Curve)     c2 = BRep_Tool::Curve( theE2, f,l );
2975     Handle(Geom2d_Curve) c2d1 = BRep_Tool::CurveOnSurface( theE1, theFace, f,l );
2976     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace );
2977     double                 p1 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE1 );
2978     double                 p2 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE2 );
2979     if ( c1.IsNull() || c2.IsNull() )
2980       return angle;
2981     gp_XY uv = c2d1->Value( p1 ).XY();
2982     gp_Vec du, dv; gp_Pnt p;
2983     surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
2984     gp_Vec vec1, vec2, vecRef = du ^ dv;
2985     int  nbLoops = 0;
2986     double p1tmp = p1;
2987     while ( vecRef.SquareMagnitude() < 1e-25 )
2988     {
2989       double dp = ( l - f ) / 1000.;
2990       p1tmp += dp * (( Abs( p1 - f ) > Abs( p1 - l )) ? -1. : +1.);
2991       uv = c2d1->Value( p1tmp ).XY();
2992       surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
2993       vecRef = du ^ dv;
2994       if ( ++nbLoops > 10 )
2995       {
2996 #ifdef _DEBUG_
2997         cout << "SMESH_MesherHelper::GetAngle(): Captured in a sigularity" << endl;
2998 #endif
2999         return angle;
3000       }
3001     }
3002     if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3003       vecRef.Reverse();
3004     if ( theFaceNormal ) *theFaceNormal = vecRef;
3005
3006     c1->D1( p1, p, vec1 );
3007     c2->D1( p2, p, vec2 );
3008     // TopoDS_Face F = theFace;
3009     // if ( F.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
3010     //   F.Orientation( TopAbs_FORWARD );
3011     if ( theE1.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE1 )*/ == TopAbs_REVERSED )
3012       vec1.Reverse();
3013     if ( theE2.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE2 )*/ == TopAbs_REVERSED )
3014       vec2.Reverse();
3015     angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
3016
3017     if ( Abs ( angle ) >= 0.99 * M_PI )
3018     {
3019       BRep_Tool::Range( theE1, f, l );
3020       p1 += 1e-7 * ( p1-f < l-p1 ? +1. : -1. );
3021       c1->D1( p1, p, vec1 );
3022       if ( theE1.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3023         vec1.Reverse();
3024       BRep_Tool::Range( theE2, f, l );
3025       p2 += 1e-7 * ( p2-f < l-p2 ? +1. : -1. );
3026       c2->D1( p2, p, vec2 );
3027       if ( theE2.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3028         vec2.Reverse();
3029       angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
3030     }
3031   }
3032   catch (...)
3033   {
3034   }
3035   return angle;
3036 }
3037
3038 //================================================================================
3039 /*!
3040  * \brief Check if the first and last vertices of an edge are the same
3041  * \param anEdge - the edge to check
3042  * \retval bool - true if same
3043  */
3044 //================================================================================
3045
3046 bool SMESH_MesherHelper::IsClosedEdge( const TopoDS_Edge& anEdge )
3047 {
3048   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
3049     return IsClosedEdge( TopoDS::Edge( anEdge.Oriented( TopAbs_FORWARD )));
3050   return TopExp::FirstVertex( anEdge ).IsSame( TopExp::LastVertex( anEdge ));
3051 }
3052
3053 //================================================================================
3054 /*!
3055  * \brief Wrapper over TopExp::FirstVertex() and TopExp::LastVertex() fixing them
3056  *  in the case of INTERNAL edge
3057  */
3058 //================================================================================
3059
3060 TopoDS_Vertex SMESH_MesherHelper::IthVertex( const bool  is2nd,
3061                                              TopoDS_Edge anEdge,
3062                                              const bool  CumOri )
3063 {
3064   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
3065     anEdge.Orientation( TopAbs_FORWARD );
3066
3067   const TopAbs_Orientation tgtOri = is2nd ? TopAbs_REVERSED : TopAbs_FORWARD;
3068   TopoDS_Iterator vIt( anEdge, CumOri );
3069   while ( vIt.More() && vIt.Value().Orientation() != tgtOri )
3070     vIt.Next();
3071
3072   return ( vIt.More() ? TopoDS::Vertex(vIt.Value()) : TopoDS_Vertex() );
3073 }
3074
3075 //================================================================================
3076 /*!
3077  * \brief Return type of shape contained in a group
3078  *  \param group - a shape of type TopAbs_COMPOUND
3079  *  \param avoidCompound - not to return TopAbs_COMPOUND
3080  */
3081 //================================================================================
3082
3083 TopAbs_ShapeEnum SMESH_MesherHelper::GetGroupType(const TopoDS_Shape& group,
3084                                                   const bool          avoidCompound)
3085 {
3086   if ( !group.IsNull() )
3087   {
3088     if ( group.ShapeType() != TopAbs_COMPOUND )
3089       return group.ShapeType();
3090
3091     // iterate on a compound
3092     TopoDS_Iterator it( group );
3093     if ( it.More() )
3094       return avoidCompound ? GetGroupType( it.Value() ) : it.Value().ShapeType();
3095   }
3096   return TopAbs_SHAPE;
3097 }
3098
3099 //=======================================================================
3100 //function : IsQuadraticMesh
3101 //purpose  : Check mesh without geometry for: if all elements on this shape are quadratic,
3102 //           quadratic elements will be created.
3103 //           Used then generated 3D mesh without geometry.
3104 //=======================================================================
3105
3106 SMESH_MesherHelper:: MType SMESH_MesherHelper::IsQuadraticMesh()
3107 {
3108   int NbAllEdgsAndFaces=0;
3109   int NbQuadFacesAndEdgs=0;
3110   int NbFacesAndEdges=0;
3111   //All faces and edges
3112   NbAllEdgsAndFaces = myMesh->NbEdges() + myMesh->NbFaces();
3113   if ( NbAllEdgsAndFaces == 0 )
3114     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
3115
3116   //Quadratic faces and edges
3117   NbQuadFacesAndEdgs = myMesh->NbEdges(ORDER_QUADRATIC) + myMesh->NbFaces(ORDER_QUADRATIC);
3118
3119   //Linear faces and edges
3120   NbFacesAndEdges = myMesh->NbEdges(ORDER_LINEAR) + myMesh->NbFaces(ORDER_LINEAR);
3121
3122   if (NbAllEdgsAndFaces == NbQuadFacesAndEdgs) {
3123     //Quadratic mesh
3124     return SMESH_MesherHelper::QUADRATIC;
3125   }
3126   else if (NbAllEdgsAndFaces == NbFacesAndEdges) {
3127     //Linear mesh
3128     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
3129   }
3130   else
3131     //Mesh with both type of elements
3132     return SMESH_MesherHelper::COMP;
3133 }
3134
3135 //=======================================================================
3136 //function : GetOtherParam
3137 //purpose  : Return an alternative parameter for a node on seam
3138 //=======================================================================
3139
3140 double SMESH_MesherHelper::GetOtherParam(const double param) const
3141 {
3142   int i = myParIndex & U_periodic ? 0 : 1;
3143   return fabs(param-myPar1[i]) < fabs(param-myPar2[i]) ? myPar2[i] : myPar1[i];
3144 }
3145
3146 namespace {
3147
3148   //=======================================================================
3149   /*!
3150    * \brief Iterator on ancestors of the given type
3151    */
3152   //=======================================================================
3153
3154   struct TAncestorsIterator : public SMDS_Iterator<const TopoDS_Shape*>
3155   {
3156     TopTools_ListIteratorOfListOfShape _ancIter;
3157     TopAbs_ShapeEnum                   _type;
3158     TopTools_MapOfShape                _encountered;
3159     TAncestorsIterator( const TopTools_ListOfShape& ancestors, TopAbs_ShapeEnum type)
3160       : _ancIter( ancestors ), _type( type )
3161     {
3162       if ( _ancIter.More() ) {
3163         if ( _ancIter.Value().ShapeType() != _type ) next();
3164         else _encountered.Add( _ancIter.Value() );
3165       }
3166     }
3167     virtual bool more()
3168     {
3169       return _ancIter.More();
3170     }
3171     virtual const TopoDS_Shape* next()
3172     {
3173       const TopoDS_Shape* s = _ancIter.More() ? & _ancIter.Value() : 0;
3174       if ( _ancIter.More() )
3175         for ( _ancIter.Next();  _ancIter.More(); _ancIter.Next())
3176           if ( _ancIter.Value().ShapeType() == _type && _encountered.Add( _ancIter.Value() ))
3177             break;
3178       return s;
3179     }
3180   };
3181
3182 } // namespace
3183
3184 //=======================================================================
3185 /*!
3186  * \brief Return iterator on ancestors of the given type
3187  */
3188 //=======================================================================
3189
3190 PShapeIteratorPtr SMESH_MesherHelper::GetAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
3191                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
3192                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
3193 {
3194   return PShapeIteratorPtr( new TAncestorsIterator( mesh.GetAncestors(shape), ancestorType));
3195 }
3196
3197 //=======================================================================
3198 //function : GetCommonAncestor
3199 //purpose  : Find a common ancestors of two shapes of the given type
3200 //=======================================================================
3201
3202 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetCommonAncestor(const TopoDS_Shape& shape1,
3203                                                    const TopoDS_Shape& shape2,
3204                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
3205                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
3206 {
3207   TopoDS_Shape commonAnc;
3208   if ( !shape1.IsNull() && !shape2.IsNull() )
3209   {
3210     PShapeIteratorPtr ancIt = GetAncestors( shape1, mesh, ancestorType );
3211     while ( const TopoDS_Shape* anc = ancIt->next() )
3212       if ( IsSubShape( shape2, *anc ))
3213       {
3214         commonAnc = *anc;
3215         break;
3216       }
3217   }
3218   return commonAnc;
3219 }
3220
3221 //#include <Perf_Meter.hxx>
3222
3223 //=======================================================================
3224 namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
3225 //=======================================================================
3226
3227 #define __DMP__(txt) \
3228   // cout << txt
3229 #define MSG(txt) __DMP__(txt<<endl)
3230 #define MSGBEG(txt) __DMP__(txt)
3231
3232   //const double straightTol2 = 1e-33; // to detect straing links
3233   bool isStraightLink(double linkLen2, double middleNodeMove2)
3234   {
3235     // straight if <node move> < 1/15 * <link length>
3236     return middleNodeMove2 < 1/15./15. * linkLen2;
3237   }
3238
3239   struct QFace;
3240   // ---------------------------------------
3241   /*!
3242    * \brief Quadratic link knowing its faces
3243    */
3244   struct QLink: public SMESH_TLink
3245   {
3246     const SMDS_MeshNode*          _mediumNode;
3247     mutable vector<const QFace* > _faces;
3248     mutable gp_Vec                _nodeMove;
3249     mutable int                   _nbMoves;
3250
3251     QLink(const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2, const SMDS_MeshNode* nm):
3252       SMESH_TLink( n1,n2 ), _mediumNode(nm), _nodeMove(0,0,0), _nbMoves(0) {
3253       _faces.reserve(4);
3254       //if ( MediumPos() != SMDS_TOP_3DSPACE )
3255         _nodeMove = MediumPnt() - MiddlePnt();
3256     }
3257     void SetContinuesFaces() const;
3258     const QFace* GetContinuesFace( const QFace* face ) const;
3259     bool OnBoundary() const;
3260     gp_XYZ MiddlePnt() const { return ( XYZ( node1() ) + XYZ( node2() )) / 2.; }
3261     gp_XYZ MediumPnt() const { return XYZ( _mediumNode ); }
3262
3263     SMDS_TypeOfPosition MediumPos() const
3264     { return _mediumNode->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
3265     SMDS_TypeOfPosition EndPos(bool isSecond) const
3266     { return (isSecond ? node2() : node1())->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
3267     const SMDS_MeshNode* EndPosNode(SMDS_TypeOfPosition pos) const
3268     { return EndPos(0) == pos ? node1() : EndPos(1) == pos ? node2() : 0; }
3269
3270     void Move(const gp_Vec& move, bool sum=false) const
3271     { _nodeMove += move; _nbMoves += sum ? (_nbMoves==0) : 1; }
3272     gp_XYZ Move() const { return _nodeMove.XYZ() / _nbMoves; }
3273     bool IsMoved() const { return (_nbMoves > 0 /*&& !IsStraight()*/); }
3274     bool IsStraight() const
3275     { return isStraightLink( (XYZ(node1())-XYZ(node2())).SquareModulus(),
3276                              _nodeMove.SquareMagnitude());
3277     }
3278     bool operator<(const QLink& other) const {
3279       return (node1()->GetID() == other.node1()->GetID() ?
3280               node2()->GetID() < other.node2()->GetID() :
3281               node1()->GetID() < other.node1()->GetID());
3282     }
3283 //     struct PtrComparator {
3284 //       bool operator() (const QLink* l1, const QLink* l2 ) const { return *l1 < *l2; }
3285 //     };
3286   };
3287   // ---------------------------------------------------------
3288   /*!
3289    * \brief Link in the chain of links; it connects two faces
3290    */
3291   struct TChainLink
3292   {
3293     const QLink*         _qlink;
3294     mutable const QFace* _qfaces[2];
3295
3296     TChainLink(const QLink* qlink=0):_qlink(qlink) {
3297       _qfaces[0] = _qfaces[1] = 0;
3298     }
3299     void SetFace(const QFace* face) const { int iF = _qfaces[0] ? 1 : 0; _qfaces[iF]=face; }
3300
3301     bool IsBoundary() const { return !_qfaces[1]; }
3302
3303     void RemoveFace( const QFace* face ) const
3304     { _qfaces[(face == _qfaces[1])] = 0; if (!_qfaces[0]) std::swap(_qfaces[0],_qfaces[1]); }
3305
3306     const QFace* NextFace( const QFace* f ) const
3307     { return _qfaces[0]==f ? _qfaces[1] : _qfaces[0]; }
3308
3309     const SMDS_MeshNode* NextNode( const SMDS_MeshNode* n ) const
3310     { return n == _qlink->node1() ? _qlink->node2() : _qlink->node1(); }
3311
3312     bool operator<(const TChainLink& other) const { return *_qlink < *other._qlink; }
3313
3314     operator bool() const { return (_qlink); }
3315
3316     const QLink* operator->() const { return _qlink; }
3317
3318     gp_Vec Normal() const;
3319
3320     bool IsStraight() const;
3321   };
3322   // --------------------------------------------------------------------
3323   typedef list< TChainLink > TChain;
3324   typedef set < TChainLink > TLinkSet;
3325   typedef TLinkSet::const_iterator TLinkInSet;
3326
3327   const int theFirstStep = 5;
3328
3329   enum { ERR_OK, ERR_TRI, ERR_PRISM, ERR_UNKNOWN }; // errors of QFace::GetLinkChain()
3330   // --------------------------------------------------------------------
3331   /*!
3332    * \brief Quadratic face shared by two volumes and bound by QLinks
3333    */
3334   struct QFace: public TIDSortedNodeSet
3335   {
3336     mutable const SMDS_MeshElement* _volumes[2];
3337     mutable vector< const QLink* >  _sides;
3338     mutable bool                    _sideIsAdded[4]; // added in chain of links
3339     gp_Vec                          _normal;
3340 #ifdef _DEBUG_
3341     mutable const SMDS_MeshElement* _face;
3342 #endif
3343
3344     QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face=0 );
3345
3346     void SetVolume(const SMDS_MeshElement* v) const { _volumes[ _volumes[0] ? 1 : 0 ] = v; }
3347
3348     int NbVolumes() const { return !_volumes[0] ? 0 : !_volumes[1] ? 1 : 2; }
3349
3350     void AddSelfToLinks() const {
3351       for ( int i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3352         _sides[i]->_faces.push_back( this );
3353     }
3354     int LinkIndex( const QLink* side ) const {
3355       for (int i=0; i<_sides.size(); ++i ) if ( _sides[i] == side ) return i;
3356       return -1;
3357     }
3358     bool GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const;
3359
3360     bool GetLinkChain( TChainLink& link, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const
3361     {
3362       int i = LinkIndex( link._qlink );
3363       if ( i < 0 ) return true;
3364       _sideIsAdded[i] = true;
3365       link.SetFace( this );
3366       // continue from opposite link
3367       return GetLinkChain( (i+2)%_sides.size(), chain, pos, err );
3368     }
3369     bool IsBoundary() const { return !_volumes[1]; }
3370
3371     bool Contains( const SMDS_MeshNode* node ) const { return count(node); }
3372
3373     bool IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const;
3374
3375     TLinkInSet GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
3376                                 const TChainLink&    avoidLink,
3377                                 TLinkInSet *         notBoundaryLink = 0,
3378                                 const SMDS_MeshNode* nodeToContain = 0,
3379                                 bool *               isAdjacentUsed = 0,
3380                                 int                  nbRecursionsLeft = -1) const;
3381
3382     TLinkInSet GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
3383                               const TChainLink&    avoidLink,
3384                               const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const;
3385
3386     const SMDS_MeshNode* GetNodeInFace() const {
3387       for ( int iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3388         if ( _sides[iL]->MediumPos() == SMDS_TOP_FACE ) return _sides[iL]->_mediumNode;
3389       return 0;
3390     }
3391
3392     gp_Vec LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0) const;
3393
3394     double MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
3395                            const gp_Vec&       theRefVec,
3396                            const TLinkSet&     theLinks,
3397                            SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0,
3398                            const double        thePrevLen=0,
3399                            const int           theStep=theFirstStep,
3400                            gp_Vec*             theLinkNorm=0,
3401                            double              theSign=1.0) const;
3402   };
3403
3404   //================================================================================
3405   /*!
3406    * \brief Dump QLink and QFace
3407    */
3408   ostream& operator << (ostream& out, const QLink& l)
3409   {
3410     out <<"QLink nodes: "
3411         << l.node1()->GetID() << " - "
3412         << l._mediumNode->GetID() << " - "
3413         << l.node2()->GetID() << endl;
3414     return out;
3415   }
3416   ostream& operator << (ostream& out, const QFace& f)
3417   {
3418     out <<"QFace nodes: "/*<< &f << "  "*/;
3419     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = f.begin(); n != f.end(); ++n )
3420       out << (*n)->GetID() << " ";
3421     out << " \tvolumes: "
3422         << (f._volumes[0] ? f._volumes[0]->GetID() : 0) << " "
3423         << (f._volumes[1] ? f._volumes[1]->GetID() : 0);
3424     out << "  \tNormal: "<< f._normal.X() <<", "<<f._normal.Y() <<", "<<f._normal.Z() << endl;
3425     return out;
3426   }
3427
3428   //================================================================================
3429   /*!
3430    * \brief Construct QFace from QLinks
3431    */
3432   //================================================================================
3433
3434   QFace::QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face )
3435   {
3436     _volumes[0] = _volumes[1] = 0;
3437     _sides = links;
3438     _sideIsAdded[0]=_sideIsAdded[1]=_sideIsAdded[2]=_sideIsAdded[3]=false;
3439     _normal.SetCoord(0,0,0);
3440     for ( int i = 1; i < _sides.size(); ++i ) {
3441       const QLink *l1 = _sides[i-1], *l2 = _sides[i];
3442       insert( l1->node1() ); insert( l1->node2() );
3443       // compute normal
3444       gp_Vec v1( XYZ( l1->node2()), XYZ( l1->node1()));
3445       gp_Vec v2( XYZ( l2->node1()), XYZ( l2->node2()));
3446       if ( l1->node1() != l2->node1() && l1->node2() != l2->node2() )
3447         v1.Reverse();
3448       _normal += v1 ^ v2;
3449     }
3450     double normSqSize = _normal.SquareMagnitude();
3451     if ( normSqSize > numeric_limits<double>::min() )
3452       _normal /= sqrt( normSqSize );
3453     else
3454       _normal.SetCoord(1e-33,0,0);
3455
3456 #ifdef _DEBUG_
3457     _face = face;
3458 #endif
3459   }
3460   //================================================================================
3461   /*!
3462    * \brief Make up a chain of links
3463    *  \param iSide - link to add first
3464    *  \param chain - chain to fill in
3465    *  \param pos   - postion of medium nodes the links should have
3466    *  \param error - out, specifies what is wrong
3467    *  \retval bool - false if valid chain can't be built; "valid" means that links
3468    *                 of the chain belongs to rectangles bounding hexahedrons
3469    */
3470   //================================================================================
3471
3472   bool QFace::GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& error) const
3473   {
3474     if ( iSide >= _sides.size() ) // wrong argument iSide
3475       return false;
3476     if ( _sideIsAdded[ iSide ]) // already in chain
3477       return true;
3478
3479     if ( _sides.size() != 4 ) { // triangle - visit all my continous faces
3480       MSGBEG( *this );
3481       TLinkSet links;
3482       list< const QFace* > faces( 1, this );
3483       while ( !faces.empty() ) {
3484         const QFace* face = faces.front();
3485         for ( int i = 0; i < face->_sides.size(); ++i ) {
3486           if ( !face->_sideIsAdded[i] && face->_sides[i] ) {
3487             face->_sideIsAdded[i] = true;
3488             // find a face side in the chain
3489             TLinkInSet chLink = links.insert( TChainLink(face->_sides[i])).first;
3490 //             TChain::iterator chLink = chain.begin();
3491 //             for ( ; chLink != chain.end(); ++chLink )
3492 //               if ( chLink->_qlink == face->_sides[i] )
3493 //                 break;
3494 //             if ( chLink == chain.end() )
3495 //               chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(face->_sides[i]));
3496             // add a face to a chained link and put a continues face in the queue
3497             chLink->SetFace( face );
3498             if ( face->_sides[i]->MediumPos() == pos )
3499               if ( const QFace* contFace = face->_sides[i]->GetContinuesFace( face ))
3500                 if ( contFace->_sides.size() == 3 )
3501                   faces.push_back( contFace );
3502           }
3503         }
3504         faces.pop_front();
3505       }
3506       if ( error < ERR_TRI )
3507         error = ERR_TRI;
3508       chain.insert( chain.end(), links.begin(),links.end() );
3509       return false;
3510     }
3511     _sideIsAdded[iSide] = true; // not to add this link to chain again
3512     const QLink* link = _sides[iSide];
3513     if ( !link)
3514       return true;
3515
3516     // add link into chain
3517     TChain::iterator chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(link));
3518     chLink->SetFace( this );
3519     MSGBEG( *this );
3520
3521     // propagate from a quadrangle to neighbour faces
3522     if ( link->MediumPos() >= pos ) {
3523       int nbLinkFaces = link->_faces.size();
3524       if ( nbLinkFaces == 4 || (/*nbLinkFaces < 4 && */link->OnBoundary())) {
3525         // hexahedral mesh or boundary quadrangles - goto a continous face
3526         if ( const QFace* f = link->GetContinuesFace( this ))
3527           if ( f->_sides.size() == 4 )
3528             return f->GetLinkChain( *chLink, chain, pos, error );
3529       }
3530       else {
3531         TChainLink chLink(link); // side face of prismatic mesh - visit all faces of iSide
3532         for ( int i = 0; i < nbLinkFaces; ++i )
3533           if ( link->_faces[i] )
3534             link->_faces[i]->GetLinkChain( chLink, chain, pos, error );
3535         if ( error < ERR_PRISM )
3536           error = ERR_PRISM;
3537         return false;
3538       }
3539     }
3540     return true;
3541   }
3542
3543   //================================================================================
3544   /*!
3545    * \brief Return a boundary link of the triangle face
3546    *  \param links - set of all links
3547    *  \param avoidLink - link not to return
3548    *  \param notBoundaryLink - out, neither the returned link nor avoidLink
3549    *  \param nodeToContain - node the returned link must contain; if provided, search
3550    *                         also performed on adjacent faces
3551    *  \param isAdjacentUsed - returns true if link is found in adjacent faces
3552    *  \param nbRecursionsLeft - to limit recursion
3553    */
3554   //================================================================================
3555
3556   TLinkInSet QFace::GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
3557                                      const TChainLink&    avoidLink,
3558                                      TLinkInSet *         notBoundaryLink,
3559                                      const SMDS_MeshNode* nodeToContain,
3560                                      bool *               isAdjacentUsed,
3561                                      int                  nbRecursionsLeft) const
3562   {
3563     TLinkInSet linksEnd = links.end(), boundaryLink = linksEnd;
3564
3565     typedef list< pair< const QFace*, TLinkInSet > > TFaceLinkList;
3566     TFaceLinkList adjacentFaces;
3567
3568     for ( int iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3569     {
3570       if ( avoidLink._qlink == _sides[iL] )
3571         continue;
3572       TLinkInSet link = links.find( _sides[iL] );
3573       if ( link == linksEnd ) continue;
3574       if ( (*link)->MediumPos() > SMDS_TOP_FACE )
3575         continue; // We work on faces here, don't go inside a solid
3576
3577       // check link
3578       if ( link->IsBoundary() ) {
3579         if ( !nodeToContain ||
3580              (*link)->node1() == nodeToContain ||
3581              (*link)->node2() == nodeToContain )
3582         {
3583           boundaryLink = link;
3584           if ( !notBoundaryLink ) break;
3585         }
3586       }
3587       else if ( notBoundaryLink ) {
3588         *notBoundaryLink = link;
3589         if ( boundaryLink != linksEnd ) break;
3590       }
3591
3592       if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain ) // collect adjacent faces
3593         if ( const QFace* adj = link->NextFace( this ))
3594           if ( adj->Contains( nodeToContain ))
3595             adjacentFaces.push_back( make_pair( adj, link ));
3596     }
3597
3598     if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = false;
3599     if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain && nbRecursionsLeft) // check adjacent faces
3600     {
3601       if ( nbRecursionsLeft < 0 )
3602         nbRecursionsLeft = nodeToContain->NbInverseElements();
3603       TFaceLinkList::iterator adj = adjacentFaces.begin();
3604       for ( ; boundaryLink == linksEnd && adj != adjacentFaces.end(); ++adj )
3605         boundaryLink = adj->first->GetBoundaryLink( links, *(adj->second), 0, nodeToContain,
3606                                                     isAdjacentUsed, nbRecursionsLeft-1);
3607       if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = true;
3608     }
3609     return boundaryLink;
3610   }
3611   //================================================================================
3612   /*!
3613    * \brief Return a link ending at the given node but not avoidLink
3614    */
3615   //================================================================================
3616
3617   TLinkInSet QFace::GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
3618                                    const TChainLink&    avoidLink,
3619                                    const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const
3620   {
3621     for ( int i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3622       if ( avoidLink._qlink != _sides[i] &&
3623            (_sides[i]->node1() == nodeToContain || _sides[i]->node2() == nodeToContain ))
3624         return links.find( _sides[ i ]);
3625     return links.end();
3626   }
3627
3628   //================================================================================
3629   /*!
3630    * \brief Return normal to the i-th side pointing outside the face
3631    */
3632   //================================================================================
3633
3634   gp_Vec QFace::LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* /*uvHelper*/) const
3635   {
3636     gp_Vec   norm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
3637     gp_XYZ    pIn = ( _sides[ (i+1)%3 ]->MiddlePnt() +
3638                       _sides[ (i+2)%3 ]->MiddlePnt() ) / 2.;
3639     gp_Vec vecOut = ( _sides[i]->MiddlePnt() - pIn );
3640
3641     if ( norm * vecOut < 0 )
3642       norm.Reverse();
3643     double mag2 = norm.SquareMagnitude();
3644     if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
3645       norm /= sqrt( mag2 );
3646     return norm;
3647   }
3648   //================================================================================
3649   /*!
3650    * \brief Move medium node of theLink according to its distance from boundary
3651    *  \param theLink - link to fix
3652    *  \param theRefVec - movement of boundary
3653    *  \param theLinks - all adjacent links of continous triangles
3654    *  \param theFaceHelper - helper is not used so far
3655    *  \param thePrevLen - distance from the boundary
3656    *  \param theStep - number of steps till movement propagation limit
3657    *  \param theLinkNorm - out normal to theLink
3658    *  \param theSign - 1 or -1 depending on movement of boundary
3659    *  \retval double - distance from boundary to propagation limit or other boundary
3660    */
3661   //================================================================================
3662
3663   double QFace::MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
3664                                 const gp_Vec&       theRefVec,
3665                                 const TLinkSet&     theLinks,
3666                                 SMESH_MesherHelper* theFaceHelper,
3667                                 const double        thePrevLen,
3668                                 const int           theStep,
3669                                 gp_Vec*             theLinkNorm,
3670                                 double              theSign) const
3671   {
3672     if ( !theStep )
3673       return thePrevLen; // propagation limit reached
3674
3675     int iL; // index of theLink
3676     for ( iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3677       if ( theLink._qlink == _sides[ iL ])
3678         break;
3679
3680     MSG(string(theStep,'.')<<" Ref( "<<theRefVec.X()<<","<<theRefVec.Y()<<","<<theRefVec.Z()<<" )"
3681         <<" thePrevLen " << thePrevLen);
3682     MSG(string(theStep,'.')<<" "<<*theLink._qlink);
3683
3684     gp_Vec linkNorm = -LinkNorm( iL/*, theFaceHelper*/ ); // normal to theLink
3685     double refProj = theRefVec * linkNorm; // project movement vector to normal of theLink
3686     if ( theStep == theFirstStep )
3687       theSign = refProj < 0. ? -1. : 1.;
3688     else if ( theSign * refProj < 0.4 * theRefVec.Magnitude())
3689       return thePrevLen; // to propagate movement forward only, not in side dir or backward
3690
3691     int iL1 = (iL + 1) % 3, iL2 = (iL + 2) % 3; // indices of the two other links of triangle
3692     TLinkInSet link1 = theLinks.find( _sides[iL1] );
3693     TLinkInSet link2 = theLinks.find( _sides[iL2] );
3694
3695     const QFace *f1 = 0, *f2 = 0;  // adjacent faces
3696     bool isBndLink1 = true, isBndLink2 = true;
3697     if ( link1 != theLinks.end() && link2 != theLinks.end() )
3698     {
3699       f1 = link1->NextFace( this );
3700       f2 = link2->NextFace( this );
3701
3702       isBndLink1 = ( theLink->MediumPos() > (*link1)->MediumPos() );
3703       isBndLink2 = ( theLink->MediumPos() > (*link2)->MediumPos() );
3704       if ( theStep == theFirstStep ) // (issue 22541) quad-dominant mesh
3705       {
3706         if ( !isBndLink1 && !f1 )
3707           f1 = (*link1)->GetContinuesFace( this ); // get a quadrangle face
3708         if ( !isBndLink2 && !f2 )
3709           f2 = (*link2)->GetContinuesFace( this );
3710       }
3711     }
3712     else if ( _sides.size() < 4 )
3713       return thePrevLen;
3714
3715     // propagate to adjacent faces till limit step or boundary
3716     double len1 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL1]->MiddlePnt()).Modulus();
3717     double len2 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL2]->MiddlePnt()).Modulus();
3718     gp_Vec linkDir1(0,0,0); // initialize to avoid valgrind error ("Conditional jump...")
3719     gp_Vec linkDir2(0,0,0);
3720     try {
3721       OCC_CATCH_SIGNALS;
3722       if ( f1 && !isBndLink1 )
3723         len1 = f1->MoveByBoundary
3724           ( *link1, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len1, theStep-1, &linkDir1, theSign);
3725       else
3726         linkDir1 = LinkNorm( iL1/*, theFaceHelper*/ );
3727     } catch (...) {
3728       MSG( " --------------- EXCEPTION");
3729       return thePrevLen;
3730     }
3731     try {
3732       OCC_CATCH_SIGNALS;
3733       if ( f2 && !isBndLink2 )
3734         len2 = f2->MoveByBoundary
3735           ( *link2, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len2, theStep-1, &linkDir2, theSign);
3736       else
3737         linkDir2 = LinkNorm( iL2/*, theFaceHelper*/ );
3738     } catch (...) {
3739       MSG( " --------------- EXCEPTION");
3740       return thePrevLen;
3741     }
3742
3743     double fullLen = 0;
3744     if ( theStep != theFirstStep )
3745     {
3746       // choose chain length by direction of propagation most codirected with theRefVec
3747       bool choose1 = ( theRefVec * linkDir1 * theSign > theRefVec * linkDir2 * theSign );
3748       fullLen = choose1 ? len1 : len2;
3749       double r = thePrevLen / fullLen;
3750
3751       gp_Vec move = linkNorm * refProj * ( 1 - r );
3752       theLink->Move( move, true );
3753
3754       MSG(string(theStep,'.')<<" Move "<< theLink->_mediumNode->GetID()<<
3755           " by " << refProj * ( 1 - r ) << " following " <<
3756           (choose1 ? *link1->_qlink : *link2->_qlink)); // warning: link1 can be invalid
3757
3758       if ( theLinkNorm ) *theLinkNorm = linkNorm;
3759     }
3760     return fullLen;
3761   }
3762
3763   //================================================================================
3764   /*!
3765    * \brief Checks if the face is distorted due to bentLink
3766    */
3767   //================================================================================
3768
3769   bool QFace::IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const
3770   {
3771     // code is valid for convex faces only
3772     gp_XYZ gc(0,0,0);
3773     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = begin(); n!=end(); ++n)
3774       gc += XYZ( *n ) / size();
3775     for (unsigned i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3776     {
3777       if ( _sides[i] == bentLink ) continue;
3778       gp_Vec linkNorm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
3779       gp_Vec vecOut( gc, _sides[i]->MiddlePnt() );
3780       if ( linkNorm * vecOut < 0 )
3781         linkNorm.Reverse();
3782       double mag2 = linkNorm.SquareMagnitude();
3783       if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
3784         linkNorm /= sqrt( mag2 );
3785       gp_Vec vecBent    ( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MediumPnt());
3786       gp_Vec vecStraight( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MiddlePnt());
3787       if ( vecBent * linkNorm > -0.1*vecStraight.Magnitude() )
3788         return true;
3789     }
3790     return false;
3791
3792   }
3793
3794   //================================================================================
3795   /*!
3796    * \brief Find pairs of continues faces
3797    */
3798   //================================================================================
3799
3800   void QLink::SetContinuesFaces() const
3801   {
3802     //       x0         x - QLink, [-|] - QFace, v - volume
3803     //   v0  |   v1
3804     //       |          Between _faces of link x2 two vertical faces are continues
3805     // x1----x2-----x3  and two horizontal faces are continues. We set vertical faces
3806     //       |          to _faces[0] and _faces[1] and horizontal faces to
3807     //   v2  |   v3     _faces[2] and _faces[3] (or vise versa).
3808     //       x4
3809
3810     if ( _faces.empty() )
3811       return;
3812     int iFaceCont = -1, nbBoundary = 0, iBoundary[2]={-1,-1};
3813     if ( _faces[0]->IsBoundary() )
3814       iBoundary[ nbBoundary++ ] = 0;
3815     for ( int iF = 1; iFaceCont < 0 && iF < _faces.size(); ++iF )
3816     {
3817       // look for a face bounding none of volumes bound by _faces[0]
3818       bool sameVol = false;
3819       int nbVol = _faces[iF]->NbVolumes();
3820       for ( int iV = 0; !sameVol && iV < nbVol; ++iV )
3821         sameVol = ( _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[0] ||
3822                     _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[1]);
3823       if ( !sameVol )
3824         iFaceCont = iF;
3825       if ( _faces[iF]->IsBoundary() )
3826         iBoundary[ nbBoundary++ ] = iF;
3827     }
3828     // Set continues faces: arrange _faces to have
3829     // _faces[0] continues to _faces[1]
3830     // _faces[2] continues to _faces[3]
3831     if ( nbBoundary == 2 ) // bnd faces are continues
3832     {
3833       if (( iBoundary[0] < 2 ) != ( iBoundary[1] < 2 ))
3834       {
3835         int iNear0 = iBoundary[0] < 2 ? 1-iBoundary[0] : 5-iBoundary[0];
3836         std::swap( _faces[ iBoundary[1] ], _faces[iNear0] );
3837       }
3838     }
3839     else if ( iFaceCont > 0 ) // continues faces found
3840     {
3841       if ( iFaceCont != 1 )
3842         std::swap( _faces[1], _faces[iFaceCont] );
3843     }
3844     else if ( _faces.size() > 1 ) // not found, set NULL by the first face
3845     {
3846       _faces.insert( ++_faces.begin(), (QFace*) 0 );
3847     }
3848   }
3849   //================================================================================
3850   /*!
3851    * \brief Return a face continues to the given one
3852    */
3853   //================================================================================
3854
3855   const QFace* QLink::GetContinuesFace( const QFace* face ) const
3856   {
3857     for ( int i = 0; i < _faces.size(); ++i ) {
3858       if ( _faces[i] == face ) {
3859         int iF = i < 2 ? 1-i : 5-i;
3860         return iF < _faces.size() ? _faces[iF] : 0;
3861       }
3862     }
3863     return 0;
3864   }
3865   //================================================================================
3866   /*!
3867    * \brief True if link is on mesh boundary
3868    */
3869   //================================================================================
3870
3871   bool QLink::OnBoundary() const
3872   {
3873     for ( int i = 0; i < _faces.size(); ++i )
3874       if (_faces[i] && _faces[i]->IsBoundary()) return true;
3875     return false;
3876   }
3877   //================================================================================
3878   /*!
3879    * \brief Return normal of link of the chain
3880    */
3881   //================================================================================
3882
3883   gp_Vec TChainLink::Normal() const {
3884     gp_Vec norm;
3885     if (_qfaces[0]) norm  = _qfaces[0]->_normal;
3886     if (_qfaces[1]) norm += _qfaces[1]->_normal;
3887     return norm;
3888   }
3889   //================================================================================
3890   /*!
3891    * \brief Test link curvature taking into account size of faces
3892    */
3893   //================================================================================
3894
3895   bool TChainLink::IsStraight() const
3896   {
3897     bool isStraight = _qlink->IsStraight();
3898     if ( isStraight && _qfaces[0] && !_qfaces[1] )
3899     {
3900       int i = _qfaces[0]->LinkIndex( _qlink );
3901       int iOpp = ( i + 2 ) % _qfaces[0]->_sides.size();
3902       gp_XYZ mid1 = _qlink->MiddlePnt();
3903       gp_XYZ mid2 = _qfaces[0]->_sides[ iOpp ]->MiddlePnt();
3904       double faceSize2 = (mid1-mid2).SquareModulus();
3905       isStraight = _qlink->_nodeMove.SquareMagnitude() < 1/10./10. * faceSize2;
3906     }
3907     return isStraight;
3908   }
3909
3910   //================================================================================
3911   /*!
3912    * \brief Move medium nodes of vertical links of pentahedrons adjacent by side faces
3913    */
3914   //================================================================================
3915
3916   void fixPrism( TChain& allLinks )
3917   {
3918     // separate boundary links from internal ones
3919     typedef set<const QLink*/*, QLink::PtrComparator*/> QLinkSet;
3920     QLinkSet interLinks, bndLinks1, bndLink2;
3921
3922     bool isCurved = false;
3923     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
3924       if ( (*lnk)->OnBoundary() )
3925         bndLinks1.insert( lnk->_qlink );
3926       else
3927         interLinks.insert( lnk->_qlink );
3928       isCurved = isCurved || !lnk->IsStraight();
3929     }
3930     if ( !isCurved )
3931       return; // no need to move
3932
3933     QLinkSet *curBndLinks = &bndLinks1, *newBndLinks = &bndLink2;
3934
3935     while ( !interLinks.empty() && !curBndLinks->empty() )
3936     {
3937       // propagate movement from boundary links to connected internal links
3938       QLinkSet::iterator bnd = curBndLinks->begin(), bndEnd = curBndLinks->end();
3939       for ( ; bnd != bndEnd; ++bnd )
3940       {
3941         const QLink* bndLink = *bnd;
3942         for ( int i = 0; i < bndLink->_faces.size(); ++i ) // loop on faces of bndLink
3943         {
3944           const QFace* face = bndLink->_faces[i]; // quadrange lateral face of a prism
3945           if ( !face ) continue;
3946           // find and move internal link opposite to bndLink within the face
3947           int interInd = ( face->LinkIndex( bndLink ) + 2 ) % face->_sides.size();
3948           const QLink* interLink = face->_sides[ interInd ];
3949           QLinkSet::iterator pInterLink = interLinks.find( interLink );
3950           if ( pInterLink == interLinks.end() ) continue; // not internal link
3951           interLink->Move( bndLink->_nodeMove );
3952           // treated internal links become new boundary ones
3953           interLinks.erase( pInterLink );
3954           newBndLinks->insert( interLink );
3955         }
3956       }
3957       curBndLinks->clear();
3958       std::swap( curBndLinks, newBndLinks );
3959     }
3960   }
3961
3962   //================================================================================
3963   /*!
3964    * \brief Fix links of continues triangles near curved boundary
3965    */
3966   //================================================================================
3967
3968   void fixTriaNearBoundary( TChain & allLinks, SMESH_MesherHelper& /*helper*/)
3969   {
3970     if ( allLinks.empty() ) return;
3971
3972     TLinkSet linkSet( allLinks.begin(), allLinks.end());
3973     TLinkInSet linkIt = linkSet.begin(), linksEnd = linkSet.end();
3974
3975     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt)
3976     {
3977       if ( linkIt->IsBoundary() && !linkIt->IsStraight() && linkIt->_qfaces[0])
3978       {
3979         // move iff a boundary link is bent towards inside of a face (issue 0021084)
3980         const QFace* face = linkIt->_qfaces[0];
3981         gp_XYZ pIn = ( face->_sides[0]->MiddlePnt() +
3982                        face->_sides[1]->MiddlePnt() +
3983                        face->_sides[2]->MiddlePnt() ) / 3.;
3984         gp_XYZ insideDir( pIn - (*linkIt)->MiddlePnt());
3985         bool linkBentInside = ((*linkIt)->_nodeMove.Dot( insideDir ) > 0 );
3986         //if ( face->IsSpoiled( linkIt->_qlink ))
3987         if ( linkBentInside )
3988           face->MoveByBoundary( *linkIt, (*linkIt)->_nodeMove, linkSet );
3989       }
3990     }
3991   }
3992
3993   //================================================================================
3994   /*!
3995    * \brief Detect rectangular structure of links and build chains from them
3996    */
3997   //================================================================================
3998
3999   enum TSplitTriaResult {
4000     _OK, _NO_CORNERS, _FEW_ROWS, _MANY_ROWS, _NO_SIDELINK, _BAD_MIDQUAD, _NOT_RECT,
4001     _NO_MIDQUAD, _NO_UPTRIA, _BAD_SET_SIZE, _BAD_CORNER, _BAD_START, _NO_BOTLINK, _TWISTED_CHAIN };
4002
4003   TSplitTriaResult splitTrianglesIntoChains( TChain &            allLinks,
4004                                              vector< TChain> &   resultChains,
4005                                              SMDS_TypeOfPosition pos )
4006   {
4007     // put links in the set and evalute number of result chains by number of boundary links
4008     TLinkSet linkSet;
4009     int nbBndLinks = 0;
4010     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
4011       linkSet.insert( *lnk );
4012       nbBndLinks += lnk->IsBoundary();
4013     }
4014     resultChains.clear();
4015     resultChains.reserve( nbBndLinks / 2 );
4016
4017     TLinkInSet linkIt, linksEnd = linkSet.end();
4018
4019     // find a boundary link with corner node; corner node has position pos-2
4020     // i.e. SMDS_TOP_VERTEX for links on faces and SMDS_TOP_EDGE for
4021     // links in volume
4022     SMDS_TypeOfPosition cornerPos = SMDS_TypeOfPosition(pos-2);
4023     const SMDS_MeshNode* corner = 0;
4024     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt )
4025       if ( linkIt->IsBoundary() && (corner = (*linkIt)->EndPosNode(cornerPos)))
4026         break;
4027     if ( !corner)
4028       return _NO_CORNERS;
4029
4030     TLinkInSet           startLink = linkIt;
4031     const SMDS_MeshNode* startCorner = corner;
4032     vector< TChain* >    rowChains;
4033     int iCol = 0;
4034
4035     while ( startLink != linksEnd) // loop on columns
4036     {
4037       // We suppose we have a rectangular structure like shown here. We have found a
4038       //               corner of the rectangle (startCorner) and a boundary link sharing
4039       //    |/  |/  |  the startCorner (startLink). We are going to loop on rows of the
4040       //  --o---o---o  structure making several chains at once. One chain (columnChain)
4041       //    |\  |  /|  starts at startLink and continues upward (we look at the structure
4042       //  \ | \ | / |  from such point that startLink is on the bottom of the structure).
4043       //   \|  \|/  |  While going upward we also fill horizontal chains (rowChains) we
4044       //  --o---o---o  encounter.
4045       //   /|\  |\  |
4046       //  / | \ | \ |  startCorner
4047       //    |  \|  \|,'
4048       //  --o---o---o
4049       //          `.startLink
4050
4051       if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
4052         return _NOT_RECT;
4053       resultChains.push_back( TChain() );
4054       TChain& columnChain = resultChains.back();
4055
4056       TLinkInSet botLink = startLink; // current horizontal link to go up from
4057       corner = startCorner; // current corner the botLink ends at
4058       int iRow = 0;
4059       while ( botLink != linksEnd ) // loop on rows
4060       {
4061         // add botLink to the columnChain
4062         columnChain.push_back( *botLink );
4063
4064         const QFace* botTria = botLink->_qfaces[0]; // bottom triangle bound by botLink
4065         if ( !botTria )
4066         { // the column ends
4067           if ( botLink == startLink )
4068             return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
4069           linkSet.erase( botLink );
4070           if ( iRow != rowChains.size() )
4071             return _FEW_ROWS; // different nb of rows in columns
4072           break;
4073         }
4074         // find the link dividing the quadrangle (midQuadLink) and vertical boundary
4075         // link ending at <corner> (sideLink); there are two cases:
4076         // 1) midQuadLink does not end at <corner>, then we easily find it by botTria,
4077         //   since midQuadLink is not at boundary while sideLink is.
4078         // 2) midQuadLink ends at <corner>
4079         bool isCase2;
4080         TLinkInSet midQuadLink = linksEnd;
4081         TLinkInSet sideLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, &midQuadLink,
4082                                                         corner, &isCase2 );
4083         if ( isCase2 ) { // find midQuadLink among links of botTria
4084           midQuadLink = botTria->GetLinkByNode( linkSet, *botLink, corner );
4085           if ( midQuadLink->IsBoundary() )
4086             return _BAD_MIDQUAD;
4087         }
4088         if ( sideLink == linksEnd || midQuadLink == linksEnd || sideLink == midQuadLink )
4089           return sideLink == linksEnd ? _NO_SIDELINK : _NO_MIDQUAD;
4090
4091         // fill chains
4092         columnChain.push_back( *midQuadLink );
4093         if ( iRow >= rowChains.size() ) {
4094           if ( iCol > 0 )
4095             return _MANY_ROWS; // different nb of rows in columns
4096           if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
4097             return _NOT_RECT;
4098           resultChains.push_back( TChain() );
4099           rowChains.push_back( & resultChains.back() );
4100         }
4101         rowChains[iRow]->push_back( *sideLink );
4102         rowChains[iRow]->push_back( *midQuadLink );
4103
4104         const QFace* upTria = midQuadLink->NextFace( botTria ); // upper tria of the rectangle
4105         if ( !upTria)
4106           return _NO_UPTRIA;
4107         if ( iRow == 0 ) {
4108           // prepare startCorner and startLink for the next column
4109           startCorner = startLink->NextNode( startCorner );
4110           if (isCase2)
4111             startLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, 0, startCorner );
4112           else
4113             startLink = upTria->GetBoundaryLink( linkSet, *midQuadLink, 0, startCorner );
4114           // check if no more columns remains
4115           if ( startLink != linksEnd ) {
4116             const SMDS_MeshNode* botNode = startLink->NextNode( startCorner );
4117             if ( (isCase2 ? botTria : upTria)->Contains( botNode ))
4118               startLink = linksEnd; // startLink bounds upTria or botTria
4119             else if ( startLink == botLink || startLink == midQuadLink || startLink == sideLink )
4120               return _BAD_START;
4121           }
4122         }
4123         // find bottom link and corner for the next row
4124         corner = sideLink->NextNode( corner );
4125         // next bottom link ends at the new corner
4126         linkSet.erase( botLink );
4127         botLink = upTria->GetLinkByNode( linkSet, (isCase2 ? *sideLink : *midQuadLink), corner );
4128         if ( botLink == linksEnd || botLink == midQuadLink || botLink == sideLink)
4129           return _NO_BOTLINK;
4130         if ( midQuadLink == startLink || sideLink == startLink )
4131           return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
4132         linkSet.erase( midQuadLink );
4133         linkSet.erase( sideLink );
4134
4135         // make faces neighboring the found ones be boundary
4136         if ( startLink != linksEnd ) {
4137           const QFace* tria = isCase2 ? botTria : upTria;
4138           for ( int iL = 0; iL < 3; ++iL ) {
4139             linkIt = linkSet.find( tria->_sides[iL] );
4140             if ( linkIt != linksEnd )
4141               linkIt->RemoveFace( tria );
4142           }
4143         }
4144         if ( botLink->_qfaces[0] == upTria || botLink->_qfaces[1] == upTria )
4145           botLink->RemoveFace( upTria ); // make next botTria first in vector
4146
4147         iRow++;
4148       } // loop on rows
4149
4150       iCol++;
4151     }
4152     // In the linkSet, there must remain the last links of rowChains; add them
4153     if ( linkSet.size() != rowChains.size() )
4154       return _BAD_SET_SIZE;
4155     for ( int iRow = 0; iRow < rowChains.size(); ++iRow ) {
4156       // find the link (startLink) ending at startCorner
4157       corner = 0;
4158       for ( startLink = linkSet.begin(); startLink != linksEnd; ++startLink ) {
4159         if ( (*startLink)->node1() == startCorner ) {
4160           corner = (*startLink)->node2(); break;
4161         }
4162         else if ( (*startLink)->node2() == startCorner) {
4163           corner = (*startLink)->node1(); break;
4164         }
4165       }
4166       if ( startLink == linksEnd )
4167         return _BAD_CORNER;
4168       rowChains[ iRow ]->push_back( *startLink );
4169       linkSet.erase( startLink );
4170       startCorner = corner;
4171     }
4172
4173     return _OK;
4174   }
4175
4176   //================================================================================
4177   /*!
4178    * \brief Place medium nodes at the link middle for elements whose corner nodes
4179    *        are out of geometrical boundary to prevent distorting elements.
4180    *        Issue 0020982, note 0013990
4181    */
4182   //================================================================================
4183
4184   void force3DOutOfBoundary( SMESH_MesherHelper&    theHelper,
4185                              SMESH_ComputeErrorPtr& theError)
4186   {
4187     SMESHDS_Mesh* meshDS = theHelper.GetMeshDS();
4188     TopoDS_Shape  shape = theHelper.GetSubShape().Oriented( TopAbs_FORWARD );
4189     if ( shape.IsNull() ) return;
4190
4191     if ( !theError ) theError = SMESH_ComputeError::New();
4192
4193     gp_XYZ faceNorm;
4194
4195     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE ) // 2D
4196     {
4197       if ( theHelper.GetMesh()->NbTriangles( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
4198
4199       SMESHDS_SubMesh* faceSM = meshDS->MeshElements( shape );
4200       if ( !faceSM ) return;
4201
4202       const TopoDS_Face&      face = TopoDS::Face( shape );
4203       Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face );
4204
4205       TopExp_Explorer edgeIt( face, TopAbs_EDGE );
4206       for ( ; edgeIt.More(); edgeIt.Next() ) // loop on EDGEs of a FACE
4207       {
4208         // check if the EDGE needs checking
4209         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edgeIt.Current() );
4210         if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge ) )
4211           continue;
4212         if ( theHelper.IsRealSeam( edge ) &&
4213              edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
4214           continue;
4215
4216         SMESHDS_SubMesh* edgeSM = meshDS->MeshElements( edge );
4217         if ( !edgeSM ) continue;
4218
4219         double f,l;
4220         Handle(Geom2d_Curve) pcurve  = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
4221         BRepAdaptor_Curve    curve3D( edge );
4222         switch ( curve3D.GetType() ) {
4223         case GeomAbs_Line: continue;
4224         case GeomAbs_Circle:
4225         case GeomAbs_Ellipse:
4226         case GeomAbs_Hyperbola:
4227         case GeomAbs_Parabola:
4228           try
4229           {
4230             gp_Vec D1, D2, Du1, Dv1; gp_Pnt p;
4231             curve3D.D2( 0.5 * ( f + l ), p, D1, D2 );
4232             gp_Pnt2d uv = pcurve->Value( 0.5 * ( f + l ) );
4233             surface->D1( uv.X(), uv.Y(), p, Du1, Dv1 );
4234             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
4235             if ( fNorm.IsParallel( D2, M_PI * 25./180. ))
4236               continue; // face is normal to the curve3D
4237
4238             gp_Vec curvNorm = fNorm ^ D1;
4239             if ( edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) curvNorm.Reverse();
4240             if ( curvNorm * D2 > 0 )
4241               continue; // convex edge
4242           }
4243           catch ( Standard_Failure )
4244           {
4245             continue;
4246           }
4247         }
4248         // get nodes shared by faces that may be distorted
4249         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
4250         if ( edgeSM->NbNodes() > 0 ) {
4251           nodeIt = edgeSM->GetNodes();
4252         }
4253         else {
4254           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 0, edge ));
4255           if ( !vertexSM )
4256             vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 1, edge ));
4257           if ( !vertexSM ) continue;
4258           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
4259         }
4260
4261         // find suspicious faces
4262         TIDSortedElemSet checkedFaces;
4263         vector< const SMDS_MeshNode* > nOnEdge( 2 );
4264         const SMDS_MeshNode*           nOnFace;
4265         while ( nodeIt->more() )
4266         {
4267           const SMDS_MeshNode* n      = nodeIt->next();
4268           SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
4269           while ( faceIt->more() )
4270           {
4271             const SMDS_MeshElement* f = faceIt->next();
4272             if ( !faceSM->Contains( f ) ||
4273                  f->NbNodes() < 6       || // check quadratic triangles only
4274                  !checkedFaces.insert( f ).second )
4275               continue;
4276
4277             // get nodes on EDGE and on FACE of a suspicious face
4278             nOnEdge.clear(); nOnFace = 0;
4279             SMDS_MeshElement::iterator triNode = f->begin_nodes();
4280             for ( int nbN = 0; nbN < 3; ++triNode, ++nbN )
4281             {
4282               n = *triNode;
4283               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 2 )
4284                 nOnFace = n;
4285               else
4286                 nOnEdge.push_back( n );
4287             }
4288
4289             // check if nOnFace is inside the FACE
4290             if ( nOnFace && nOnEdge.size() == 2 )
4291             {
4292               theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* > ( f ));
4293               if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( f, faceNorm, /*normalized=*/false ))
4294                 continue;
4295               gp_XYZ edgeDir  = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] ) - SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] );
4296               gp_XYZ edgeNorm = faceNorm ^ edgeDir;
4297               n = theHelper.GetMediumNode( nOnEdge[0], nOnEdge[1], true ); // find n, not create
4298               gp_XYZ pN0     = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] );
4299               gp_XYZ pMedium = SMESH_TNodeXYZ( n );                   // on-edge node location
4300               gp_XYZ pFaceN  = SMESH_TNodeXYZ( nOnFace );             // on-face node location
4301               double hMedium = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pMedium ).XYZ();
4302               double hFace   = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pFaceN ).XYZ();
4303               if ( Abs( hMedium ) > Abs( hFace * 0.6 ))
4304               {
4305                 // nOnFace is out of FACE, move a medium on-edge node to the middle
4306                 gp_XYZ pMid3D = 0.5 * ( pN0 + SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] ));
4307                 meshDS->MoveNode( n, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
4308                 MSG( "move OUT of face " << n );
4309                 theError->myBadElements.push_back( f );
4310               }
4311             }
4312           }
4313         }
4314       }
4315       if ( !theError->myBadElements.empty() )
4316         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
4317       return;
4318
4319     } // 2D ==============================================================================
4320
4321     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID ) // 3D
4322     {
4323       if ( theHelper.GetMesh()->NbTetras  ( ORDER_QUADRATIC ) < 1 &&
4324            theHelper.GetMesh()->NbPyramids( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
4325
4326       SMESHDS_SubMesh* solidSM = meshDS->MeshElements( shape );
4327       if ( !solidSM ) return;
4328
4329       // check if the SOLID is bound by concave FACEs
4330       vector< TopoDS_Face > concaveFaces;
4331       TopExp_Explorer faceIt( shape, TopAbs_FACE );
4332       for ( ; faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4333       {
4334         const TopoDS_Face&  face = TopoDS::Face( faceIt.Current() );
4335         if ( !meshDS->MeshElements( face )) continue;
4336
4337         BRepAdaptor_Surface surface( face );
4338         switch ( surface.GetType() ) {
4339         case GeomAbs_Plane: continue;
4340         case GeomAbs_Cylinder:
4341         case GeomAbs_Cone:
4342         case GeomAbs_Sphere:
4343           try
4344           {
4345             double u = 0.5 * ( surface.FirstUParameter() + surface.LastUParameter() );
4346             double v = 0.5 * ( surface.FirstVParameter() + surface.LastVParameter() );
4347             gp_Vec Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2; gp_Pnt p;
4348             surface.D2( u,v, p, Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2 );
4349             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
4350             if ( face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) fNorm.Reverse();
4351             bool concaveU = ( fNorm * Du2 > 1e-100 );
4352             bool concaveV = ( fNorm * Dv2 > 1e-100 );
4353             if ( concaveU || concaveV )
4354               concaveFaces.push_back( face );
4355           }
4356           catch ( Standard_Failure )
4357           {
4358             concaveFaces.push_back( face );
4359           }
4360         }
4361       }
4362       if ( concaveFaces.empty() )
4363         return;
4364
4365       // fix 2D mesh on the SOLID
4366       for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4367       {
4368         SMESH_MesherHelper faceHelper( *theHelper.GetMesh() );
4369         faceHelper.SetSubShape( faceIt.Current() );
4370         force3DOutOfBoundary( faceHelper, theError );
4371       }
4372
4373       // get an iterator over faces on concaveFaces
4374       vector< SMDS_ElemIteratorPtr > faceIterVec( concaveFaces.size() );
4375       for ( size_t i = 0; i < concaveFaces.size(); ++i )
4376         faceIterVec[i] = meshDS->MeshElements( concaveFaces[i] )->GetElements();
4377       typedef SMDS_IteratorOnIterators
4378         < const SMDS_MeshElement*, vector< SMDS_ElemIteratorPtr > > TIterOnIter;
4379       SMDS_ElemIteratorPtr faceIter( new TIterOnIter( faceIterVec ));
4380
4381       // a seacher to check if a volume is close to a concave face
4382       std::auto_ptr< SMESH_ElementSearcher > faceSearcher
4383         ( SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *theHelper.GetMeshDS(), faceIter ));
4384
4385       // classifier
4386       //BRepClass3d_SolidClassifier solidClassifier( shape );
4387
4388       TIDSortedElemSet checkedVols, movedNodes;
4389       //for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4390       for ( size_t iF = 0; iF < concaveFaces.size(); ++iF ) // loop on concave FACEs
4391       {
4392         //const TopoDS_Shape& face = faceIt.Current();
4393         const TopoDS_Shape& face = concaveFaces[ iF ];
4394         SMESHDS_SubMesh*  faceSM = meshDS->MeshElements( face );
4395         if ( !faceSM ) continue;
4396
4397         // get nodes shared by volumes (tet and pyra) on the FACE that may be distorted
4398         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
4399         if ( faceSM->NbNodes() > 0 ) {
4400           nodeIt = faceSM->GetNodes();
4401         }
4402         else {
4403           TopExp_Explorer vertex( face, TopAbs_VERTEX );
4404           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( vertex.Current() );
4405           if ( !vertexSM ) continue;
4406           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
4407         }
4408         // get ids of sub-shapes of the FACE
4409         set< int > subIDs;
4410         SMESH_subMeshIteratorPtr smIt =
4411           theHelper.GetMesh()->GetSubMesh( face )->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/true);
4412         while ( smIt->more() )
4413           subIDs.insert( smIt->next()->GetId() );
4414
4415         // find suspicious volumes adjacent to the FACE
4416         vector< const SMDS_MeshNode* >    nOnFace( 4 );
4417         const SMDS_MeshNode*              nInSolid;
4418         while ( nodeIt->more() )
4419         {
4420           const SMDS_MeshNode* n     = nodeIt->next();
4421           SMDS_ElemIteratorPtr volIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
4422           while ( volIt->more() )
4423           {
4424             const SMDS_MeshElement* vol = volIt->next();
4425             int nbN = vol->NbCornerNodes();
4426             if ( ( nbN != 4 && nbN != 5 )  ||
4427                  !solidSM->Contains( vol ) ||
4428                  !checkedVols.insert( vol ).second )
4429               continue;
4430
4431             // get nodes on FACE and in SOLID of a suspicious volume
4432             nOnFace.clear(); nInSolid = 0;
4433             SMDS_MeshElement::iterator volNode = vol->begin_nodes();
4434             for ( int nb = nbN; nb > 0; ++volNode, --nb )
4435             {
4436               n = *volNode;
4437               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 3 )
4438                 nInSolid = n;
4439               else if ( subIDs.count( n->getshapeId() ))
4440                 nOnFace.push_back( n );
4441               else
4442                 nInSolid = n;
4443             }
4444             if ( !nInSolid || nOnFace.size() != nbN - 1 )
4445               continue;
4446
4447             // get size of the vol
4448             SMESH_TNodeXYZ pInSolid( nInSolid ), pOnFace0( nOnFace[0] );
4449             double volLength = pInSolid.SquareDistance( nOnFace[0] );
4450             for ( size_t i = 1; i < nOnFace.size(); ++i )
4451             {
4452               volLength = Max( volLength, pOnFace0.SquareDistance( nOnFace[i] ));
4453             }
4454
4455             // check if vol is close to concaveFaces
4456             const SMDS_MeshElement* closeFace =
4457               faceSearcher->FindClosestTo( pInSolid, SMDSAbs_Face );
4458             if ( !closeFace ||
4459                  pInSolid.SquareDistance( closeFace->GetNode(0) ) > 4 * volLength )
4460               continue;
4461
4462             // check if vol is distorted, i.e. a medium node is much closer
4463             // to nInSolid than the link middle
4464             bool isDistorted = false;
4465             SMDS_FaceOfNodes onFaceTria( nOnFace[0], nOnFace[1], nOnFace[2] );
4466             if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( &onFaceTria, faceNorm, /*normalized=*/false ))
4467               continue;
4468             theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshVolume* > ( vol ));
4469             vector< pair< SMESH_TLink, const SMDS_MeshNode* > > links;
4470             for ( size_t i = 0; i < nOnFace.size(); ++i ) // loop on links between nOnFace
4471               for ( size_t j = i+1; j < nOnFace.size(); ++j )
4472               {
4473                 SMESH_TLink link( nOnFace[i], nOnFace[j] );
4474                 TLinkNodeMap::const_iterator linkIt =
4475                   theHelper.GetTLinkNodeMap().find( link );
4476                 if ( linkIt != theHelper.GetTLinkNodeMap().end() )
4477                 {
4478                   links.push_back( make_pair( linkIt->first, linkIt->second  ));
4479                   if ( !isDistorted ) {
4480                     // compare projections of nInSolid and nMedium to face normal
4481                     gp_Pnt pMedium = SMESH_TNodeXYZ( linkIt->second );
4482                     double hMedium = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pMedium ).XYZ();
4483                     double hVol    = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pInSolid ).XYZ();
4484                     isDistorted = ( Abs( hMedium ) > Abs( hVol * 0.5 ));
4485                   }
4486                 }
4487               }
4488             // move medium nodes to link middle
4489             if ( isDistorted )
4490             {
4491               for ( size_t i = 0; i < links.size(); ++i )
4492               {
4493                 const SMDS_MeshNode* nMedium = links[i].second;
4494                 if ( movedNodes.insert( nMedium ).second )
4495                 {
4496                   gp_Pnt pMid3D = 0.5 * ( SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node1() ) +
4497                                           SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node2() ));
4498                   meshDS->MoveNode( nMedium, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
4499                   MSG( "move OUT of solid " << nMedium );
4500                 }
4501               }
4502               theError->myBadElements.push_back( vol );
4503             }
4504           } // loop on volumes sharing a node on FACE
4505         } // loop on nodes on FACE
4506       }  // loop on FACEs of a SOLID
4507
4508       if ( !theError->myBadElements.empty() )
4509         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
4510     } // 3D case
4511   }
4512
4513 } //namespace
4514
4515 //=======================================================================
4516 /*!
4517  * \brief Move medium nodes of faces and volumes to fix distorted elements
4518  * \param error - container of fixed distorted elements
4519  * \param volumeOnly - to fix nodes on faces or not, if the shape is solid
4520  *
4521  * Issue 0020307: EDF 992 SMESH : Linea/Quadratic with Medium Node on Geometry
4522  */
4523 //=======================================================================
4524
4525 void SMESH_MesherHelper::FixQuadraticElements(SMESH_ComputeErrorPtr& compError,
4526                                               bool                   volumeOnly)
4527 {
4528   // setenv NO_FixQuadraticElements to know if FixQuadraticElements() is guilty of bad conversion
4529   if ( getenv("NO_FixQuadraticElements") )
4530     return;
4531
4532   // 0. Apply algorithm to SOLIDs or FACEs
4533   // ----------------------------------------------
4534   if ( myShape.IsNull() ) {
4535     if ( !myMesh->HasShapeToMesh() ) return;
4536     SetSubShape( myMesh->GetShapeToMesh() );
4537
4538 #ifdef _DEBUG_
4539     int nbSolids = 0;
4540     TopTools_IndexedMapOfShape solids;
4541     TopExp::MapShapes(myShape,TopAbs_SOLID,solids);
4542     nbSolids = solids.Extent();
4543 #endif
4544     TopTools_MapOfShape faces; // faces not in solid or in not meshed solid
4545     for ( TopExp_Explorer f(myShape,TopAbs_FACE,TopAbs_SOLID); f.More(); f.Next() ) {
4546       faces.Add( f.Current() ); // not in solid
4547     }
4548     for ( TopExp_Explorer s(myShape,TopAbs_SOLID); s.More(); s.Next() ) {
4549       if ( myMesh->GetSubMesh( s.Current() )->IsEmpty() ) { // get faces of solid
4550         for ( TopExp_Explorer f( s.Current(), TopAbs_FACE); f.More(); f.Next() )
4551           faces.Add( f.Current() ); // in not meshed solid
4552       }
4553       else { // fix nodes in the solid and its faces
4554 #ifdef _DEBUG_
4555         MSG("FIX SOLID " << nbSolids-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(s.Current()));
4556 #endif
4557         SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4558         h.SetSubShape( s.Current() );
4559         h.ToFixNodeParameters(true);
4560         h.FixQuadraticElements( compError, false );
4561       }
4562     }
4563     // fix nodes on geom faces
4564 #ifdef _DEBUG_
4565     int nbfaces = faces.Extent(); /*avoid "unused varianbles": */ nbfaces++, nbfaces--;
4566 #endif
4567     for ( TopTools_MapIteratorOfMapOfShape fIt( faces ); fIt.More(); fIt.Next() ) {
4568       MSG("FIX FACE " << nbfaces-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(fIt.Key()));
4569       SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4570       h.SetSubShape( fIt.Key() );
4571       h.ToFixNodeParameters(true);
4572       h.FixQuadraticElements( compError, true);
4573     }
4574     //perf_print_all_meters(1);
4575     if ( compError && compError->myName == EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM )
4576       compError->myComment = "during conversion to quadratic, "
4577         "some medium nodes were not placed on geometry to avoid distorting elements";
4578     return;
4579   }
4580
4581   // 1. Find out type of elements and get iterator on them
4582   // ---------------------------------------------------
4583
4584   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt;
4585   SMDSAbs_ElementType elemType = SMDSAbs_All;
4586
4587   SMESH_subMesh* submesh = myMesh->GetSubMeshContaining( myShapeID );
4588   if ( !submesh )
4589     return;
4590   if ( SMESHDS_SubMesh* smDS = submesh->GetSubMeshDS() ) {
4591     elemIt = smDS->GetElements();
4592     if ( elemIt->more() ) {
4593       elemType = elemIt->next()->GetType();
4594       elemIt = smDS->GetElements();
4595     }
4596   }
4597   if ( !elemIt || !elemIt->more() || elemType < SMDSAbs_Face )
4598     return;
4599
4600   // 2. Fill in auxiliary data structures
4601   // ----------------------------------
4602
4603   set< QLink > links;
4604   set< QFace > faces;
4605   set< QLink >::iterator pLink;
4606   set< QFace >::iterator pFace;
4607
4608   bool isCurved = false;
4609   //bool hasRectFaces = false;
4610   //set<int> nbElemNodeSet;
4611   SMDS_VolumeTool volTool;
4612
4613   TIDSortedNodeSet apexOfPyramid;
4614   const int apexIndex = 4;
4615
4616   // Issue 0020982
4617   // Move medium nodes to the link middle for elements whose corner nodes
4618   // are out of geometrical boundary to fix distorted elements.
4619   force3DOutOfBoundary( *this, compError );
4620
4621   if ( elemType == SMDSAbs_Volume )
4622   {
4623     while ( elemIt->more() ) // loop on volumes
4624     {
4625       const SMDS_MeshElement* vol = elemIt->next();
4626       if ( !vol->IsQuadratic() || !volTool.Set( vol ))
4627         return;
4628       double volMinSize2 = -1.;
4629       for ( int iF = 0; iF < volTool.NbFaces(); ++iF ) // loop on faces of volume
4630       {
4631         int nbN = volTool.NbFaceNodes( iF );
4632         //nbElemNodeSet.insert( nbN );
4633         const SMDS_MeshNode** faceNodes = volTool.GetFaceNodes( iF );
4634         vector< const QLink* > faceLinks( nbN/2 );
4635         for ( int iN = 0; iN < nbN; iN += 2 ) // loop on links of a face
4636         {
4637           // store QLink
4638           QLink link( faceNodes[iN], faceNodes[iN+2], faceNodes[iN+1] );
4639           pLink = links.insert( link ).first;
4640           faceLinks[ iN/2 ] = & *pLink;
4641
4642           if ( link.MediumPos() == SMDS_TOP_3DSPACE )
4643           {
4644             if ( !link.IsStraight() )
4645               return; // already fixed
4646           }
4647           else if ( !isCurved )
4648           {
4649             if ( volMinSize2 < 0 ) volMinSize2 = volTool.MinLinearSize2();
4650             isCurved = !isStraightLink( volMinSize2, link._nodeMove.SquareMagnitude() );
4651           }
4652         }
4653         // store QFace
4654         pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
4655         if ( pFace->NbVolumes() == 0 )
4656           pFace->AddSelfToLinks();
4657         pFace->SetVolume( vol );
4658 //         hasRectFaces = hasRectFaces ||
4659 //           ( volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_HEXA ||
4660 //             volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_PENTA );
4661 #ifdef _DEBUG_
4662         if ( nbN == 6 )
4663           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],faceNodes[4]);
4664         else
4665           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],
4666                                                faceNodes[4],faceNodes[6] );
4667 #endif
4668       }
4669       // collect pyramid apexes for further correction
4670       if ( vol->NbCornerNodes() == 5 )
4671         apexOfPyramid.insert( vol->GetNode( apexIndex ));
4672     }
4673     set< QLink >::iterator pLink = links.begin();
4674     for ( ; pLink != links.end(); ++pLink )
4675       pLink->SetContinuesFaces();
4676   }
4677   else
4678   {
4679     while ( elemIt->more() ) // loop on faces
4680     {
4681       const SMDS_MeshElement* face = elemIt->next();
4682       if ( !face->IsQuadratic() )
4683         continue;
4684       //nbElemNodeSet.insert( face->NbNodes() );
4685       int nbN = face->NbNodes()/2;
4686       vector< const QLink* > faceLinks( nbN );
4687       for ( int iN = 0; iN < nbN; ++iN ) // loop on links of a face
4688       {
4689         // store QLink
4690         QLink link( face->GetNode(iN), face->GetNode((iN+1)%nbN), face->GetNode(iN+nbN) );
4691         pLink = links.insert( link ).first;
4692         faceLinks[ iN ] = & *pLink;
4693         if ( !isCurved &&
4694              link.node1()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 &&
4695              link.node2()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 )
4696           isCurved = !link.IsStraight();
4697       }
4698       // store QFace
4699       pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
4700       pFace->AddSelfToLinks();
4701       //hasRectFaces = ( hasRectFaces || nbN == 4 );
4702     }
4703   }
4704   if ( !isCurved )
4705     return; // no curved edges of faces
4706
4707   // 3. Compute displacement of medium nodes
4708   // ---------------------------------------
4709
4710   SMESH_MesherHelper faceHlp(*myMesh);
4711
4712   // two loops on QFaces: the first is to treat boundary links, the second is for internal ones.
4713   TopLoc_Location loc;
4714   bool checkUV;
4715   // not to treat boundary of volumic sub-mesh.
4716   int isInside = ( elemType == SMDSAbs_Volume && volumeOnly ) ? 1 : 0;
4717   for ( ; isInside < 2; ++isInside )
4718   {
4719     MSG( "--------------- LOOP (inside=" << isInside << ") ------------------");
4720     SMDS_TypeOfPosition pos = isInside ? SMDS_TOP_3DSPACE : SMDS_TOP_FACE;
4721     SMDS_TypeOfPosition bndPos = isInside ? SMDS_TOP_FACE : SMDS_TOP_EDGE;
4722
4723     for ( pFace = faces.begin(); pFace != faces.end(); ++pFace ) {
4724       if ( bool(isInside) == pFace->IsBoundary() )
4725         continue;
4726       for ( int dir = 0; dir < 2; ++dir ) // 2 directions of propagation from the quadrangle
4727       {
4728         MSG( "CHAIN");
4729         // make chain of links connected via continues faces
4730         int error = ERR_OK;
4731         TChain rawChain;
4732         if ( !pFace->GetLinkChain( dir, rawChain, pos, error) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
4733         rawChain.reverse();
4734         if ( !pFace->GetLinkChain( dir+2, rawChain, pos, error ) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
4735
4736         vector< TChain > chains;
4737         if ( error == ERR_OK ) { // chain contains continues rectangles
4738           chains.resize(1);
4739           chains[0].splice( chains[0].begin(), rawChain );
4740         }
4741         else if ( error == ERR_TRI ) {  // chain contains continues triangles
4742           TSplitTriaResult res = splitTrianglesIntoChains( rawChain, chains, pos );
4743           if ( res != _OK ) { // not quadrangles split into triangles
4744             fixTriaNearBoundary( rawChain, *this );
4745             break;
4746           }
4747         }
4748         else if ( error == ERR_PRISM ) { // quadrangle side faces of prisms
4749           fixPrism( rawChain );
4750           break;
4751         }
4752         else {
4753           continue;
4754         }
4755         for ( int iC = 0; iC < chains.size(); ++iC )
4756         {
4757           TChain& chain = chains[iC];
4758           if ( chain.empty() ) continue;
4759           if ( chain.front().IsStraight() && chain.back().IsStraight() ) {
4760             MSG("3D straight - ignore");
4761             continue;
4762           }
4763           if ( chain.front()->MediumPos() > bndPos ||
4764                chain.back() ->MediumPos() > bndPos ) {
4765             MSG("Internal chain - ignore");
4766             continue;
4767           }
4768           // mesure chain length and compute link position along the chain
4769           double chainLen = 0;
4770           vector< double > linkPos;
4771           MSGBEG( "Link medium nodes: ");
4772           TChain::iterator link0 = chain.begin(), link1 = chain.begin(), link2;
4773           for ( ++link1; link1 != chain.end(); ++link1, ++link0 ) {
4774             MSGBEG( (*link0)->_mediumNode->GetID() << "-" <<(*link1)->_mediumNode->GetID()<<" ");
4775             double len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
4776             while ( len < numeric_limits<double>::min() ) { // remove degenerated link
4777               link1 = chain.erase( link1 );
4778               if ( link1 == chain.end() )
4779                 break;
4780               len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
4781             }
4782             chainLen += len;
4783             linkPos.push_back( chainLen );
4784           }
4785           MSG("");
4786           if ( linkPos.size() < 2 )
4787             continue;
4788
4789           gp_Vec move0 = chain.front()->_nodeMove;
4790           gp_Vec move1 = chain.back ()->_nodeMove;
4791
4792           TopoDS_Face face;
4793           if ( !isInside )
4794           {
4795             // compute node displacement of end links of chain in parametric space of FACE
4796             TChainLink& linkOnFace = *(++chain.begin());
4797             const SMDS_MeshNode* nodeOnFace = linkOnFace->_mediumNode;
4798             TopoDS_Shape f = GetSubShapeByNode( nodeOnFace, GetMeshDS() );
4799             if ( !f.IsNull() && f.ShapeType() == TopAbs_FACE )
4800             {
4801               face = TopoDS::Face( f );
4802               faceHlp.SetSubShape( face );
4803               Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface(face,loc);
4804               bool isStraight[2];
4805               for ( int is1 = 0; is1 < 2; ++is1 ) // move0 or move1
4806               {
4807                 TChainLink& link = is1 ? chain.back() : chain.front();
4808                 gp_XY uvm  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->_mediumNode, nodeOnFace, &checkUV );
4809                 gp_XY uv1  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->node1(),     nodeOnFace, &checkUV );
4810                 gp_XY uv2  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->node2(),     nodeOnFace, &checkUV );
4811                 gp_XY uv12 = faceHlp.GetMiddleUV( surf, uv1, uv2 );
4812                 // uvMove = uvm - uv12
4813                 gp_XY uvMove = applyIn2D(surf, uvm, uv12, gp_XY_Subtracted, /*inPeriod=*/false);
4814                 ( is1 ? move1 : move0 ).SetCoord( uvMove.X(), uvMove.Y(), 0 );
4815                 if ( !is1 ) // correct nodeOnFace for move1 (issue 0020919)
4816                   nodeOnFace = (*(++chain.rbegin()))->_mediumNode;
4817                 isStraight[is1] = isStraightLink( (uv2-uv1).SquareModulus(),
4818                                                   10 * uvMove.SquareModulus());
4819               }
4820               if ( isStraight[0] && isStraight[1] ) {
4821                 MSG("2D straight - ignore");
4822                 continue; // straight - no need to move nodes of internal links
4823               }
4824
4825               // check if a chain is already fixed
4826               gp_XY uvm  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->_mediumNode, 0, &checkUV );
4827               gp_XY uv1  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->node1(), nodeOnFace, &checkUV );
4828               gp_XY uv2  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->node2(), nodeOnFace, &checkUV );
4829               gp_XY uv12 = faceHlp.GetMiddleUV( surf, uv1, uv2 );
4830               if (( uvm - uv12 ).SquareModulus() > 1e-10 )
4831               {
4832                 MSG("Already fixed - ignore");
4833                 continue;
4834               }
4835             }
4836           }
4837           gp_Trsf trsf;
4838           if ( isInside || face.IsNull() )
4839           {
4840             // compute node displacement of end links in their local coord systems
4841             {
4842               TChainLink& ln0 = chain.front(), ln1 = *(++chain.begin());
4843               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln0.Normal(),
4844                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
4845               move0.Transform(trsf);
4846             }
4847             {
4848               TChainLink& ln0 = *(++chain.rbegin()), ln1 = chain.back();
4849               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln1.Normal(),
4850                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
4851               move1.Transform(trsf);
4852             }
4853           }
4854           // compute displacement of medium nodes
4855           link2 = chain.begin();
4856           link0 = link2++;
4857           link1 = link2++;
4858           for ( int i = 0; link2 != chain.end(); ++link0, ++link1, ++link2, ++i )
4859           {
4860             double r = linkPos[i] / chainLen;
4861             // displacement in local coord system
4862             gp_Vec move = (1. - r) * move0 + r * move1;
4863             if ( isInside || face.IsNull()) {
4864               // transform to global
4865               gp_Vec x01( (*link0)->MiddlePnt(), (*link1)->MiddlePnt() );
4866               gp_Vec x12( (*link1)->MiddlePnt(), (*link2)->MiddlePnt() );
4867               gp_Vec x = x01.Normalized() + x12.Normalized();
4868               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), link1->Normal(), x), gp_Ax3() );
4869               move.Transform(trsf);
4870             }
4871             else {
4872               // compute 3D displacement by 2D one
4873               Handle(Geom_Surface) s = BRep_Tool::Surface(face,loc);
4874               gp_XY oldUV   = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link1)->_mediumNode, 0, &checkUV );
4875               gp_XY newUV   = applyIn2D( s, oldUV, gp_XY( move.X(),move.Y()), gp_XY_Added );
4876               gp_Pnt newPnt = s->Value( newUV.X(), newUV.Y());
4877               move = gp_Vec( XYZ((*link1)->_mediumNode), newPnt.Transformed(loc) );
4878               if ( SMDS_FacePosition* nPos =
4879                    dynamic_cast< SMDS_FacePosition* >((*link1)->_mediumNode->GetPosition()))
4880                 nPos->SetParameters( newUV.X(), newUV.Y() );
4881 #ifdef _DEBUG_
4882               if ( (XYZ((*link1)->node1()) - XYZ((*link1)->node2())).SquareModulus() <
4883                    move.SquareMagnitude())
4884               {
4885                 gp_XY uv0 = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link0)->_mediumNode, 0, &checkUV );
4886                 gp_XY uv2 = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link2)->_mediumNode, 0, &checkUV );
4887                 MSG( "TOO LONG MOVE \t" <<
4888                      "uv0: "<<uv0.X()<<", "<<uv0.Y()<<" \t" <<
4889                      "uv2: "<<uv2.X()<<", "<<uv2.Y()<<" \t" <<
4890                      "uvOld: "<<oldUV.X()<<", "<<oldUV.Y()<<" \t" <<
4891                      "newUV: "<<newUV.X()<<", "<<newUV.Y()<<" \t");
4892               }
4893 #endif
4894             }
4895             (*link1)->Move( move );
4896             MSG( "Move " << (*link1)->_mediumNode->GetID() << " following "
4897                  << chain.front()->_mediumNode->GetID() <<"-"
4898                  << chain.back ()->_mediumNode->GetID() <<
4899                  " by " << move.Magnitude());
4900           }
4901         } // loop on chains of links
4902       } // loop on 2 directions of propagation from quadrangle
4903     } // loop on faces
4904   } // fix faces and/or volumes
4905
4906   // 4. Move nodes
4907   // -------------
4908
4909   TIDSortedElemSet biQuadQuas, biQuadTris, triQuadHexa;
4910   const SMDS_MeshElement *biQuadQua, *triQuadHex;
4911   const bool toFixCentralNodes = ( myMesh->NbBiQuadQuadrangles() +
4912                                    myMesh->NbBiQuadTriangles() +
4913                                    myMesh->NbTriQuadraticHexas() );
4914
4915   for ( pLink = links.begin(); pLink != links.end(); ++pLink ) {
4916     if ( pLink->IsMoved() )
4917     {
4918       gp_Pnt p = pLink->MiddlePnt() + pLink->Move();
4919       GetMeshDS()->MoveNode( pLink->_mediumNode, p.X(), p.Y(), p.Z());
4920
4921       // collect bi-quadratic elements
4922       if ( toFixCentralNodes )
4923       {
4924         biQuadQua = triQuadHex = 0;
4925         SMDS_ElemIteratorPtr eIt = pLink->_mediumNode->GetInverseElementIterator();
4926         while ( eIt->more() )
4927         {
4928           const SMDS_MeshElement* e = eIt->next();
4929           switch( e->GetEntityType() ) {
4930           case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle: biQuadQuas.insert( e ); break;
4931           case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:   biQuadTris.insert( e ); break;
4932           case SMDSEntity_TriQuad_Hexa:      triQuadHexa.insert( e ); break;
4933           default:;
4934           }
4935         }
4936       }
4937     }
4938   }
4939   // Fix positions of central nodes of bi-tri-quadratic elements
4940
4941   // treat bi-quad quadrangles
4942   {
4943     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes( 9 );
4944     gp_XY uv[ 9 ];
4945     TIDSortedElemSet::iterator quadIt = biQuadQuas.begin();
4946     for ( ; quadIt != biQuadQuas.end(); ++quadIt )
4947     {
4948       const SMDS_MeshElement* quad = *quadIt;
4949       // nodes
4950       nodes.clear();
4951       nodes.assign( quad->begin_nodes(), quad->end_nodes() );
4952       // FACE
4953       TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( nodes.back(), GetMeshDS() );
4954       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
4955       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
4956       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
4957       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
4958       // UV
4959       for ( int i = 0; i < 8; ++i )
4960       {
4961         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[8], &checkUV );
4962         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
4963         // updated according to bending links, so we update
4964         if ( i > 3 && nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
4965           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
4966       }
4967       // move the central node
4968       gp_XY uvCent = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3],uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
4969       gp_Pnt p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
4970       GetMeshDS()->MoveNode( nodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
4971     }
4972   }
4973
4974   // treat bi-quad triangles
4975   {
4976     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
4977     gp_XY uv[ 6 ];
4978     TIDSortedElemSet::iterator triIt = biQuadTris.begin();
4979     for ( ; triIt != biQuadTris.end(); ++triIt )
4980     {
4981       const SMDS_MeshElement* tria = *triIt;
4982       // FACE
4983       const TopoDS_Shape& S = GetMeshDS()->IndexToShape( tria->getshapeId() );
4984       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
4985       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
4986       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
4987       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
4988
4989       // nodes
4990       nodes.assign( tria->begin_nodes(), tria->end_nodes() );
4991       // UV
4992       bool uvOK = true, badTria;
4993       for ( int i = 0; i < 6; ++i )
4994       {
4995         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[(i+1)%3], &uvOK );
4996         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
4997         // updated according to bending links, so we update
4998         if ( nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
4999           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
5000       }
5001       // move the central node
5002       gp_Pnt p;
5003       if ( !uvOK || badTria )
5004       {
5005         p = ( SMESH_TNodeXYZ( nodes[3] ) +
5006               SMESH_TNodeXYZ( nodes[4] ) +
5007               SMESH_TNodeXYZ( nodes[5] )) / 3;
5008       }
5009       else
5010       {
5011         gp_XY uvCent = GetCenterUV( uv[0], uv[1], uv[2], uv[3], uv[4], uv[5], &badTria );
5012         p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
5013       }
5014       GetMeshDS()->MoveNode( tria->GetNode(6), p.X(), p.Y(), p.Z() );
5015     }
5016   }
5017
5018   // treat tri-quadratic hexahedra
5019   {
5020     SMDS_VolumeTool volExp;
5021     TIDSortedElemSet::iterator hexIt = triQuadHexa.begin();
5022     for ( ; hexIt != triQuadHexa.end(); ++hexIt )
5023     {
5024       volExp.Set( *hexIt, /*ignoreCentralNodes=*/false );
5025
5026       // fix nodes central in sides
5027       for ( int iQuad = 0; iQuad < volExp.NbFaces(); ++iQuad )
5028       {
5029         const SMDS_MeshNode** quadNodes = volExp.GetFaceNodes( iQuad );
5030         if ( quadNodes[8]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
5031         {
5032           gp_XYZ p = calcTFI( 0.5, 0.5,
5033                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[0] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[2] ),
5034                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[4] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[6] ),
5035                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[1] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[3] ),
5036                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[5] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[7] ));
5037           GetMeshDS()->MoveNode( quadNodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
5038         }
5039       }
5040
5041       // fix the volume central node
5042       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
5043       const SMDS_MeshNode** hexNodes = volExp.GetNodes();
5044
5045       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 0 ] );
5046       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 3 ] );
5047       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 1 ] );
5048       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 2 ] );
5049       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 4 ] );
5050       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 7 ] );
5051       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 5 ] );
5052       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 6 ] );
5053
5054       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 11 ] );
5055       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  9 ] );
5056       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  8 ] );
5057       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 10 ] );
5058       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 15 ] );
5059       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 13 ] );
5060       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 12 ] );
5061       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 14 ] );
5062       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 16 ] );
5063       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 19 ] );
5064       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 17 ] );
5065       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 18 ] );
5066
5067       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 20 ] );
5068       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 25 ] );
5069       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 21 ] );
5070       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 23 ] );
5071       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 24 ] );
5072       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 22 ] );
5073
5074       gp_XYZ nCenterParams(0.5, 0.5, 0.5), nCenterCoords;
5075       SMESH_Block::ShellPoint( nCenterParams, pointsOnShapes, nCenterCoords );
5076       GetMeshDS()->MoveNode( hexNodes[26],
5077                              nCenterCoords.X(), nCenterCoords.Y(), nCenterCoords.Z());
5078     }
5079   }
5080 }