src/SMESH/SMESH_MesherHelper.cxx

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   2 //
   3 //  Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 //  CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
   5 //
   6 //  This library is free software; you can redistribute it and/or
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   9 //  version 2.1 of the License.
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  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_FacePosition.hxx"
  30 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
  31 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  32 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  33
  34 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  35 #include <BRepTools.hxx>
  36 #include <BRepTools_WireExplorer.hxx>
  37 #include <BRep_Tool.hxx>
  38 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  39 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  40 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  41 #include <Geom_Curve.hxx>
  42 #include <Geom_Surface.hxx>
  43 #include <ShapeAnalysis.hxx>
  44 #include <TopExp.hxx>
  45 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  46 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  47 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
  48 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  49 #include <TopoDS.hxx>
  50 #include <gp_Ax3.hxx>
  51 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  52 #include <gp_Trsf.hxx>
  53
  54 #include <Standard_Failure.hxx>
  55 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  56
  57 #include <utilities.h>
  58
  59 #include <limits>
  60
  61 using namespace std;
  62
  63 #define RETURN_BAD_RESULT(msg) { MESSAGE(msg); return false; }
  64
  65 namespace {
  66
  67   gp_XYZ XYZ(const SMDS_MeshNode* n) { return gp_XYZ(n->X(), n->Y(), n->Z()); }
  68
  69   enum { U_periodic = 1, V_periodic = 2 };
  70 }
  71
  72 //================================================================================
  73 /*!
  74  * \brief Constructor
  75  */
  76 //================================================================================
  77
  78 SMESH_MesherHelper::SMESH_MesherHelper(SMESH_Mesh& theMesh)
  79   : myParIndex(0), myMesh(&theMesh), myShapeID(0), myCreateQuadratic(false)
  80 {
  81   myPar1[0] = myPar2[0] = myPar1[1] = myPar2[1] = 0;
  82   mySetElemOnShape = ( ! myMesh->HasShapeToMesh() );
  83 }
  84
  85 //=======================================================================
  86 //function : ~SMESH_MesherHelper
  87 //purpose  :
  88 //=======================================================================
  89
  90 SMESH_MesherHelper::~SMESH_MesherHelper()
  91 {
  92   TID2Projector::iterator i_proj = myFace2Projector.begin();
  93   for ( ; i_proj != myFace2Projector.end(); ++i_proj )
  94     delete i_proj->second;
  95 }
  96
  97 //=======================================================================
  98 //function : IsQuadraticSubMesh
  99 //purpose  : Check submesh for given shape: if all elements on this shape
 100 //           are quadratic, quadratic elements will be created.
 101 //           Also fill myTLinkNodeMap
 102 //=======================================================================
 103
 104 bool SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh(const TopoDS_Shape& aSh)
 105 {
 106   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 107   // we can create quadratic elements only if all elements
 108   // created on subshapes of given shape are quadratic
 109   // also we have to fill myTLinkNodeMap
 110   myCreateQuadratic = true;
 111   mySeamShapeIds.clear();
 112   myDegenShapeIds.clear();
 113   TopAbs_ShapeEnum subType( aSh.ShapeType()==TopAbs_FACE ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE );
 114   SMDSAbs_ElementType elemType( subType==TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
 115
 116   int nbOldLinks = myTLinkNodeMap.size();
 117
 118   TopExp_Explorer exp( aSh, subType );
 119   for (; exp.More() && myCreateQuadratic; exp.Next()) {
 120     if ( SMESHDS_SubMesh * subMesh = meshDS->MeshElements( exp.Current() )) {
 121       if ( SMDS_ElemIteratorPtr it = subMesh->GetElements() ) {
 122         while(it->more()) {
 123           const SMDS_MeshElement* e = it->next();
 124           if ( e->GetType() != elemType || !e->IsQuadratic() ) {
 125             myCreateQuadratic = false;
 126             break;
 127           }
 128           else {
 129             // fill TLinkNodeMap
 130             switch ( e->NbNodes() ) {
 131             case 3:
 132               AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(2)); break;
 133             case 6:
 134               AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(3));
 135               AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(4));
 136               AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(0),e->GetNode(5)); break;
 137             case 8:
 138               AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(4));
 139               AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(5));
 140               AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(3),e->GetNode(6));
 141               AddTLinkNode(e->GetNode(3),e->GetNode(0),e->GetNode(7));
 142               break;
 143             default:
 144               myCreateQuadratic = false;
 145               break;
 146             }
 147           }
 148         }
 149       }
 150     }
 151   }
 152
 153   if ( nbOldLinks == myTLinkNodeMap.size() )
 154     myCreateQuadratic = false;
 155
 156   if(!myCreateQuadratic) {
 157     myTLinkNodeMap.clear();
 158   }
 159   SetSubShape( aSh );
 160
 161   return myCreateQuadratic;
 162 }
 163
 164 //=======================================================================
 165 //function : SetSubShape
 166 //purpose  : Set geomerty to make elements on
 167 //=======================================================================
 168
 169 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const int aShID)
 170 {
 171   if ( aShID == myShapeID )
 172     return;
 173   if ( aShID > 1 )
 174     SetSubShape( GetMeshDS()->IndexToShape( aShID ));
 175   else
 176     SetSubShape( TopoDS_Shape() );
 177 }
 178
 179 //=======================================================================
 180 //function : SetSubShape
 181 //purpose  : Set geomerty to create elements on
 182 //=======================================================================
 183
 184 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
 185 {
 186   if ( myShape.IsSame( aSh ))
 187     return;
 188
 189   myShape = aSh;
 190   mySeamShapeIds.clear();
 191   myDegenShapeIds.clear();
 192
 193   if ( myShape.IsNull() ) {
 194     myShapeID  = 0;
 195     return;
 196   }
 197   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 198   myShapeID = meshDS->ShapeToIndex(aSh);
 199   myParIndex = 0;
 200
 201   // treatment of periodic faces
 202   for ( TopExp_Explorer eF( aSh, TopAbs_FACE ); eF.More(); eF.Next() )
 203   {
 204     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( eF.Current() );
 205     BRepAdaptor_Surface surface( face );
 206     if ( surface.IsUPeriodic() || surface.IsVPeriodic() )
 207     {
 208       for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
 209       {
 210         // look for a seam edge
 211         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
 212         if ( BRep_Tool::IsClosed( edge, face )) {
 213           // initialize myPar1, myPar2 and myParIndex
 214           gp_Pnt2d uv1, uv2;
 215           BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 216           if ( Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) ) < Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) ))
 217           {
 218             myParIndex |= U_periodic;
 219             myPar1[0] = surface.FirstUParameter();
 220             myPar2[0] = surface.LastUParameter();
 221           }
 222           else {
 223             myParIndex |= V_periodic;
 224             myPar1[1] = surface.FirstVParameter();
 225             myPar2[1] = surface.LastVParameter();
 226           }
 227           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice
 228           int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
 229           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
 230           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() ) {
 231             int vertexID = meshDS->ShapeToIndex( v.Current() );
 232             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
 233           }
 234         }
 235
 236         // look for a degenerated edge
 237         if ( BRep_Tool::Degenerated( edge )) {
 238           myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( edge ));
 239           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
 240             myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
 241         }
 242       }
 243     }
 244   }
 245 }
 246
 247 //=======================================================================
 248 //function : GetNodeUVneedInFaceNode
 249 //purpose  : Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
 250 //           Return true if the face is periodic.
 251 //           If F is Null, answer about subshape set through IsQuadraticSubMesh() or
 252 //           * SetSubShape()
 253 //=======================================================================
 254
 255 bool SMESH_MesherHelper::GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F) const
 256 {
 257   if ( F.IsNull() ) return !mySeamShapeIds.empty();
 258
 259   if ( !F.IsNull() && !myShape.IsNull() && myShape.IsSame( F ))
 260     return !mySeamShapeIds.empty();
 261
 262   TopLoc_Location loc;
 263   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 264   if ( !aSurface.IsNull() )
 265     return ( aSurface->IsUPeriodic() || aSurface->IsVPeriodic() );
 266
 267   return false;
 268 }
 269
 270 //=======================================================================
 271 //function : IsMedium
 272 //purpose  :
 273 //=======================================================================
 274
 275 bool SMESH_MesherHelper::IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
 276                                   const SMDSAbs_ElementType typeToCheck)
 277 {
 278   return SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, typeToCheck );
 279 }
 280
 281 //=======================================================================
 282 //function : GetSubShapeByNode
 283 //purpose  : Return support shape of a node
 284 //=======================================================================
 285
 286 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
 287                                                    SMESHDS_Mesh*        meshDS)
 288 {
 289   int shapeID = node->GetPosition()->GetShapeId();
 290   if ( 0 < shapeID && shapeID <= meshDS->MaxShapeIndex() )
 291     return meshDS->IndexToShape( shapeID );
 292   else
 293     return TopoDS_Shape();
 294 }
 295
 296
 297 //=======================================================================
 298 //function : AddTLinkNode
 299 //purpose  : add a link in my data structure
 300 //=======================================================================
 301
 302 void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
 303                                       const SMDS_MeshNode* n2,
 304                                       const SMDS_MeshNode* n12)
 305 {
 306   // add new record to map
 307   SMESH_TLink link( n1, n2 );
 308   myTLinkNodeMap.insert( make_pair(link,n12));
 309 }
 310
 311 //=======================================================================
 312 //function : GetUVOnSeam
 313 //purpose  : Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
 314 //=======================================================================
 315
 316 gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::GetUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const
 317 {
 318   gp_Pnt2d result = uv1;
 319   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
 320   {
 321     if ( myParIndex & i )
 322     {
 323       double p1 = uv1.Coord( i );
 324       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
 325       if ( myParIndex == i ||
 326            dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar2[i-1] ) / 100. ||
 327            dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar2[i-1] ) / 100. )
 328       {
 329         double p2 = uv2.Coord( i );
 330         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
 331         if ( Abs( p2 - p1 ) > Abs( p2 - p1Alt ))
 332           result.SetCoord( i, p1Alt );
 333       }
 334     }
 335   }
 336   return result;
 337 }
 338
 339 //=======================================================================
 340 //function : GetNodeUV
 341 //purpose  : Return node UV on face
 342 //=======================================================================
 343
 344 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 345                                     const SMDS_MeshNode* n,
 346                                     const SMDS_MeshNode* n2,
 347                                     bool*                check) const
 348 {
 349   gp_Pnt2d uv( Precision::Infinite(), Precision::Infinite() );
 350   const SMDS_PositionPtr Pos = n->GetPosition();
 351   bool uvOK = false;
 352   if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_FACE)
 353   {
 354     // node has position on face
 355     const SMDS_FacePosition* fpos =
 356       static_cast<const SMDS_FacePosition*>(n->GetPosition().get());
 357     uv.SetCoord(fpos->GetUParameter(),fpos->GetVParameter());
 358     if ( check )
 359       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), BRep_Tool::Tolerance( F ));
 360   }
 361   else if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE)
 362   {
 363     // node has position on edge => it is needed to find
 364     // corresponding edge from face, get pcurve for this
 365     // edge and retrieve value from this pcurve
 366     const SMDS_EdgePosition* epos =
 367       static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(n->GetPosition().get());
 368     int edgeID = Pos->GetShapeId();
 369     TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge(GetMeshDS()->IndexToShape(edgeID));
 370     double f, l, u = epos->GetUParameter();
 371     Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(E, F, f, l);
 372     bool validU = ( f < u && u < l );
 373     if ( validU )
 374       uv = C2d->Value( u );
 375     else
 376       uv.SetCoord(0.,0.);
 377     if ( check || !validU )
 378       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), BRep_Tool::Tolerance( E ),/*force=*/ !validU );
 379
 380     // for a node on a seam edge select one of UVs on 2 pcurves
 381     if ( n2 && IsSeamShape( edgeID ) )
 382     {
 383       uv = GetUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0, check ));
 384     }
 385     else
 386     { // adjust uv to period
 387       TopLoc_Location loc;
 388       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
 389       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
 390       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
 391       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
 392         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 393         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 394         if(isUPeriodic)
 395           uv.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
 396         if(isVPeriodic)
 397           uv.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
 398       }
 399     }
 400   }
 401   else if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_VERTEX)
 402   {
 403     if ( int vertexID = n->GetPosition()->GetShapeId() ) {
 404       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(GetMeshDS()->IndexToShape(vertexID));
 405       try {
 406         uv = BRep_Tool::Parameters( V, F );
 407         uvOK = true;
 408       }
 409       catch (Standard_Failure& exc) {
 410       }
 411       if ( !uvOK ) {
 412         for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() )
 413           uvOK = ( V == vert.Current() );
 414         if ( !uvOK ) {
 415 #ifdef _DEBUG_
 416           MESSAGE ( "SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(); Vertex " << vertexID
 417                << " not in face " << GetMeshDS()->ShapeToIndex( F ) );
 418 #endif
 419           // get UV of a vertex closest to the node
 420           double dist = 1e100;
 421           gp_Pnt pn = XYZ( n );
 422           for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() ) {
 423             TopoDS_Vertex curV = TopoDS::Vertex( vert.Current() );
 424             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( curV );
 425             double curDist = p.SquareDistance( pn );
 426             if ( curDist < dist ) {
 427               dist = curDist;
 428               uv = BRep_Tool::Parameters( curV, F );
 429               uvOK = ( dist < DBL_MIN );
 430             }
 431           }
 432         }
 433         else {
 434           uvOK = false;
 435           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( myMesh->GetAncestors( V ));
 436           for ( ; it.More(); it.Next() ) {
 437             if ( it.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
 438               const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( it.Value() );
 439               double f,l;
 440               Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, F, f, l);
 441               if ( !C2d.IsNull() ) {
 442                 double u = ( V == TopExp::FirstVertex( edge ) ) ?  f : l;
 443                 uv = C2d->Value( u );
 444                 uvOK = true;
 445                 break;
 446               }
 447             }
 448           }
 449         }
 450       }
 451       if ( n2 && IsSeamShape( vertexID ) )
 452         uv = GetUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0 ));
 453     }
 454   }
 455
 456   if ( check )
 457     *check = uvOK;
 458
 459   return uv.XY();
 460 }
 461
 462 //=======================================================================
 463 //function : CheckNodeUV
 464 //purpose  : Check and fix node UV on a face
 465 //=======================================================================
 466
 467 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 468                                      const SMDS_MeshNode* n,
 469                                      gp_XY&               uv,
 470                                      const double         tol,
 471                                      const bool           force) const
 472 {
 473   if ( force || !myOkNodePosShapes.count( n->GetPosition()->GetShapeId() ))
 474   {
 475     // check that uv is correct
 476     TopLoc_Location loc;
 477     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 478     gp_Pnt nodePnt = XYZ( n );
 479     if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 480     if ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) ||
 481          Precision::IsInfinite( uv.Y() ) ||
 482          nodePnt.Distance( surface->Value( uv.X(), uv.Y() )) > tol )
 483     {
 484       // uv incorrect, project the node to surface
 485       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = GetProjector( F, loc, tol );
 486       projector.Perform( nodePnt );
 487       if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
 488       {
 489         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV() failed to project" );
 490         return false;
 491       }
 492       Quantity_Parameter U,V;
 493       projector.LowerDistanceParameters(U,V);
 494       uv.SetCoord( U,V );
 495       if ( nodePnt.Distance( surface->Value( U, V )) > tol )
 496       {
 497         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(), invalid projection" );
 498         return false;
 499       }
 500       //uv.SetCoord( U,V );
 501     }
 502     else if ( uv.Modulus() > numeric_limits<double>::min() )
 503     {
 504       ((SMESH_MesherHelper*) this)->myOkNodePosShapes.insert( n->GetPosition()->GetShapeId() );
 505     }
 506   }
 507   return true;
 508 }
 509
 510 //=======================================================================
 511 //function : GetProjector
 512 //purpose  : Return projector intitialized by given face without location, which is returned
 513 //=======================================================================
 514
 515 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
 516                                                              TopLoc_Location&   loc,
 517                                                              double             tol ) const
 518 {
 519   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 520   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 521   TID2Projector& i2proj = const_cast< TID2Projector&>( myFace2Projector );
 522   TID2Projector::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
 523   if ( i_proj == i2proj.end() )
 524   {
 525     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
 526     double U1, U2, V1, V2;
 527     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
 528     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
 529     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
 530     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
 531   }
 532   return *( i_proj->second );
 533 }
 534
 535 namespace
 536 {
 537   gp_XY AverageUV(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return ( uv1 + uv2 ) / 2.; }
 538   gp_XY_FunPtr(Added); // define gp_XY_Added pointer to function calling gp_XY::Added(gp_XY)
 539   gp_XY_FunPtr(Subtracted);
 540 }
 541
 542 //=======================================================================
 543 //function : applyIn2D
 544 //purpose  : Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
 545 //           It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
 546 //           to easily define pointer to function of gp_XY class.
 547 //=======================================================================
 548
 549 gp_XY SMESH_MesherHelper::applyIn2D(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 550                                     const gp_XY&                uv1,
 551                                     const gp_XY&                uv2,
 552                                     xyFunPtr                    fun,
 553                                     const bool                  resultInPeriod)
 554 {
 555   Standard_Boolean isUPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsUPeriodic();
 556   Standard_Boolean isVPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsVPeriodic();
 557   if ( !isUPeriodic && !isVPeriodic )
 558     return fun(uv1,uv2);
 559
 560   // move uv2 not far than half-period from uv1
 561   double u2 =
 562     uv2.X()+(isUPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.X(),uv1.X(),surface->UPeriod()) :0);
 563   double v2 =
 564     uv2.Y()+(isVPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.Y(),uv1.Y(),surface->VPeriod()) :0);
 565
 566   // execute operation
 567   gp_XY res = fun( uv1, gp_XY(u2,v2) );
 568
 569   // move result within period
 570   if ( resultInPeriod )
 571   {
 572     Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 573     surface->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 574     if ( isUPeriodic )
 575       res.SetX( res.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.X(),UF,UL));
 576     if ( isVPeriodic )
 577       res.SetY( res.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.Y(),VF,VL));
 578   }
 579
 580   return res;
 581 }
 582 //=======================================================================
 583 //function : GetMiddleUV
 584 //purpose  : Return middle UV taking in account surface period
 585 //=======================================================================
 586
 587 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 588                                       const gp_XY&                p1,
 589                                       const gp_XY&                p2)
 590 {
 591   return applyIn2D( surface, p1, p2, & AverageUV );
 592 }
 593
 594 //=======================================================================
 595 //function : GetNodeU
 596 //purpose  : Return node U on edge
 597 //=======================================================================
 598
 599 double SMESH_MesherHelper::GetNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
 600                                     const SMDS_MeshNode* n,
 601                                     const SMDS_MeshNode* inEdgeNode,
 602                                     bool*                check)
 603 {
 604   double param = 0;
 605   const SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
 606   if ( pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
 607   {
 608     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( pos.get() );
 609     param =  epos->GetUParameter();
 610   }
 611   else if( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
 612   {
 613     if ( inEdgeNode && TopExp::FirstVertex( E ).IsSame( TopExp::LastVertex( E ))) // issue 0020128
 614     {
 615       Standard_Real f,l;
 616       BRep_Tool::Range( E, f,l );
 617       double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
 618       param = ( fabs( uInEdge - f ) < fabs( l - uInEdge )) ? f : l;
 619     }
 620     else
 621     {
 622       SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
 623       int vertexID = pos->GetShapeId();
 624       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(vertexID));
 625       param =  BRep_Tool::Parameter( V, E );
 626     }
 627   }
 628   if ( check )
 629   {
 630     double tol = BRep_Tool::Tolerance( E );
 631     double f,l;  BRep_Tool::Range( E, f,l );
 632     bool force = ( param < f-tol || param > l+tol );
 633     if ( !force && pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
 634       force = ( GetMeshDS()->ShapeToIndex( E ) != pos->GetShapeId() );
 635
 636     *check = CheckNodeU( E, n, param, tol, force );
 637   }
 638   return param;
 639 }
 640
 641 //=======================================================================
 642 //function : CheckNodeU
 643 //purpose  : Check and fix node U on an edge
 644 //           Return false if U is bad and could not be fixed
 645 //=======================================================================
 646
 647 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
 648                                     const SMDS_MeshNode* n,
 649                                     double&              u,
 650                                     const double         tol,
 651                                     const bool           force) const
 652 {
 653   if ( force || !myOkNodePosShapes.count( n->GetPosition()->GetShapeId() ))
 654   {
 655     // check that u is correct
 656     TopLoc_Location loc; double f,l;
 657     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
 658     if ( curve.IsNull() ) // degenerated edge
 659     {
 660       if ( u+tol < f || u-tol > l )
 661       {
 662         double r = Max( 0.5, 1 - tol*n->GetID()); // to get a unique u on edge
 663         u =  f*r + l*(1-r);
 664       }
 665     }
 666     else
 667     {
 668       gp_Pnt nodePnt = SMESH_MeshEditor::TNodeXYZ( n );
 669       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 670       if ( nodePnt.Distance( curve->Value( u )) > tol )
 671       {
 672         // u incorrect, project the node to the curve
 673         GeomAPI_ProjectPointOnCurve projector( nodePnt, curve, f, l );
 674         if ( projector.NbPoints() < 1 )
 675         {
 676           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU() failed to project" );
 677           return false;
 678         }
 679         Quantity_Parameter U = projector.LowerDistanceParameter();
 680         u = double( U );
 681         if ( nodePnt.Distance( curve->Value( U )) > tol )
 682         {
 683           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(), invalid projection" );
 684           return false;
 685         }
 686         //u = double( U );
 687       }
 688       else if ( fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() )
 689       {
 690         ((SMESH_MesherHelper*) this)->myOkNodePosShapes.insert( n->GetPosition()->GetShapeId() );
 691       }
 692       if (( u < f-tol || u > l+tol ) && force )
 693       {
 694         // node is on vertex but is set on periodic but trimmed edge (issue 0020890)
 695         try
 696         {
 697           // do not use IsPeriodic() as Geom_TrimmedCurve::IsPeriodic () returns false
 698           double period = curve->Period();
 699           u = ( u < f ) ? u + period : u - period;
 700         }
 701         catch (Standard_Failure& exc)
 702         {
 703           return false;
 704         }
 705       }
 706     }
 707   }
 708   return true;
 709 }
 710
 711 //=======================================================================
 712 //function : GetMediumNode
 713 //purpose  : Return existing or create new medium nodes between given ones
 714 //=======================================================================
 715
 716 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
 717                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
 718                                                        bool                 force3d)
 719 {
 720   // Find existing node
 721
 722   SMESH_TLink link(n1,n2);
 723   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
 724   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
 725     return (*itLN).second;
 726   }
 727
 728   // Create medium node
 729
 730   SMDS_MeshNode* n12;
 731   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 732
 733   // get type of shape for the new medium node
 734   int faceID = -1, edgeID = -1;
 735   const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
 736   const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
 737
 738   if( myShape.IsNull() )
 739   {
 740     if( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_FACE ) {
 741       faceID = Pos1->GetShapeId();
 742     }
 743     else if( Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_FACE ) {
 744       faceID = Pos2->GetShapeId();
 745     }
 746
 747     if( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE ) {
 748       edgeID = Pos1->GetShapeId();
 749     }
 750     if( Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE ) {
 751       edgeID = Pos2->GetShapeId();
 752     }
 753   }
 754   // get positions of the given nodes on shapes
 755   TopoDS_Edge E; double u [2];
 756   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
 757   bool uvOK[2] = { false, false };
 758   TopAbs_ShapeEnum shapeType = myShape.IsNull() ? TopAbs_SHAPE : myShape.ShapeType();
 759   if ( faceID>0 || shapeType == TopAbs_FACE)
 760   {
 761     if( myShape.IsNull() )
 762       F = TopoDS::Face(meshDS->IndexToShape(faceID));
 763     else {
 764       F = TopoDS::Face(myShape);
 765       faceID = myShapeID;
 766     }
 767     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
 768     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
 769   }
 770   else if (edgeID>0 || shapeType == TopAbs_EDGE)
 771   {
 772     if( myShape.IsNull() )
 773       E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape(edgeID));
 774     else {
 775       E = TopoDS::Edge(myShape);
 776       edgeID = myShapeID;
 777     }
 778     u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
 779     u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
 780   }
 781   if(!force3d)
 782   {
 783     // we try to create medium node using UV parameters of
 784     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
 785     if( ! F.IsNull() )
 786     {
 787       if ( uvOK[0] && uvOK[1] )
 788       {
 789         if ( IsDegenShape( Pos1->GetShapeId() ))
 790           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
 791           else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
 792         else if ( IsDegenShape( Pos2->GetShapeId() ))
 793           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
 794           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
 795
 796         TopLoc_Location loc;
 797         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
 798         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
 799         gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
 800         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
 801         meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
 802         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
 803         return n12;
 804       }
 805     }
 806     else if ( !E.IsNull() )
 807     {
 808       double f,l;
 809       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
 810       if(!C.IsNull())
 811       {
 812         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
 813         double U;
 814         if(isPeriodic) {
 815           Standard_Real Period = C->Period();
 816           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
 817           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
 818           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
 819         }
 820         else
 821           U = (u[0]+u[1])/2.;
 822
 823         gp_Pnt P = C->Value( U );
 824         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
 825         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
 826         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
 827         return n12;
 828       }
 829     }
 830   }
 831   // 3d variant
 832   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
 833   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
 834   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
 835   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
 836   if ( !F.IsNull() )
 837   {
 838     gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
 839     CheckNodeUV( F, n12, UV, BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
 840     meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
 841   }
 842   else if ( !E.IsNull() )
 843   {
 844     double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
 845     CheckNodeU( E, n12, U, BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
 846     meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
 847   }
 848   else if ( myShapeID > 0 )
 849   {
 850     meshDS->SetNodeInVolume(n12, myShapeID);
 851   }
 852   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
 853   return n12;
 854 }
 855
 856 //=======================================================================
 857 //function : AddNode
 858 //purpose  : Creates a node
 859 //=======================================================================
 860
 861 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, int ID)
 862 {
 863   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
 864   SMDS_MeshNode* node = 0;
 865   if ( ID )
 866     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
 867   else
 868     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
 869   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) {
 870     switch ( myShape.ShapeType() ) {
 871     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID); break;
 872     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID); break;
 873     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID); break;
 874     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID); break;
 875     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID); break;
 876     default: ;
 877     }
 878   }
 879   return node;
 880 }
 881
 882 //=======================================================================
 883 //function : AddEdge
 884 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
 885 //=======================================================================
 886
 887 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
 888                                            const SMDS_MeshNode* n2,
 889                                            const int            id,
 890                                            const bool           force3d)
 891 {
 892   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
 893
 894   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
 895   if (myCreateQuadratic) {
 896     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
 897     if(id)
 898       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
 899     else
 900       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
 901   }
 902   else {
 903     if(id)
 904       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
 905     else
 906       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
 907   }
 908
 909   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
 910     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
 911
 912   return edge;
 913 }
 914
 915 //=======================================================================
 916 //function : AddFace
 917 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
 918 //=======================================================================
 919
 920 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
 921                                            const SMDS_MeshNode* n2,
 922                                            const SMDS_MeshNode* n3,
 923                                            const int id,
 924                                            const bool force3d)
 925 {
 926   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
 927   SMDS_MeshFace* elem = 0;
 928
 929   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
 930     return elem;
 931
 932   if(!myCreateQuadratic) {
 933     if(id)
 934       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
 935     else
 936       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
 937   }
 938   else {
 939     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
 940     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
 941     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
 942
 943     if(id)
 944       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
 945     else
 946       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
 947   }
 948   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
 949     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
 950
 951   return elem;
 952 }
 953
 954 //=======================================================================
 955 //function : AddFace
 956 //purpose  : Creates quadratic or linear quadrangle
 957 //=======================================================================
 958
 959 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
 960                                            const SMDS_MeshNode* n2,
 961                                            const SMDS_MeshNode* n3,
 962                                            const SMDS_MeshNode* n4,
 963                                            const int            id,
 964                                            const bool           force3d)
 965 {
 966   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
 967   SMDS_MeshFace* elem = 0;
 968
 969   if( n1==n2 ) {
 970     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
 971   }
 972   if( n1==n3 ) {
 973     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
 974   }
 975   if( n1==n4 ) {
 976     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
 977   }
 978   if( n2==n3 ) {
 979     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
 980   }
 981   if( n2==n4 ) {
 982     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
 983   }
 984   if( n3==n4 ) {
 985     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
 986   }
 987
 988   if(!myCreateQuadratic) {
 989     if(id)
 990       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
 991     else
 992       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
 993   }
 994   else {
 995     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
 996     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
 997     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
 998     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
 999
1000     if(id)
1001       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
1002     else
1003       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
1004   }
1005   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1006     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1007
1008   return elem;
1009 }
1010
1011 //=======================================================================
1012 //function : AddVolume
1013 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
1014 //=======================================================================
1015
1016 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1017                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1018                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1019                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1020                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1021                                                const SMDS_MeshNode* n6,
1022                                                const int id,
1023                                                const bool force3d)
1024 {
1025   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1026   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1027   if(!myCreateQuadratic) {
1028     if(id)
1029       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
1030     else
1031       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
1032   }
1033   else {
1034     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1035     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1036     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1037
1038     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode(n4,n5,force3d);
1039     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode(n5,n6,force3d);
1040     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode(n6,n4,force3d);
1041
1042     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode(n1,n4,force3d);
1043     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode(n2,n5,force3d);
1044     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode(n3,n6,force3d);
1045
1046     if(id)
1047       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
1048                                      n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
1049     else
1050       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
1051                                n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
1052   }
1053   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1054     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1055
1056   return elem;
1057 }
1058
1059 //=======================================================================
1060 //function : AddVolume
1061 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
1062 //=======================================================================
1063
1064 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1065                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1066                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1067                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1068                                                const int id,
1069                                                const bool force3d)
1070 {
1071   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1072   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1073   if(!myCreateQuadratic) {
1074     if(id)
1075       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1076     else
1077       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
1078   }
1079   else {
1080     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1081     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1082     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1083
1084     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode(n1,n4,force3d);
1085     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode(n2,n4,force3d);
1086     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1087
1088     if(id)
1089       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
1090     else
1091       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
1092   }
1093   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1094     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1095
1096   return elem;
1097 }
1098
1099 //=======================================================================
1100 //function : AddVolume
1101 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
1102 //=======================================================================
1103
1104 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1105                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1106                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1107                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1108                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1109                                                const int id,
1110                                                const bool force3d)
1111 {
1112   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1113   if(!myCreateQuadratic) {
1114     if(id)
1115       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
1116     else
1117       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
1118   }
1119   else {
1120     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1121     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1122     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1123     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1124
1125     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode(n1,n5,force3d);
1126     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode(n2,n5,force3d);
1127     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode(n3,n5,force3d);
1128     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode(n4,n5,force3d);
1129
1130     if(id)
1131       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
1132                                             n12, n23, n34, n41,
1133                                             n15, n25, n35, n45,
1134                                             id);
1135     else
1136       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
1137                                      n12, n23, n34, n41,
1138                                      n15, n25, n35, n45);
1139   }
1140   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1141     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1142
1143   return elem;
1144 }
1145
1146 //=======================================================================
1147 //function : AddVolume
1148 //purpose  : Creates quadratic or linear hexahedron
1149 //=======================================================================
1150
1151 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1152                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1153                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1154                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1155                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1156                                                const SMDS_MeshNode* n6,
1157                                                const SMDS_MeshNode* n7,
1158                                                const SMDS_MeshNode* n8,
1159                                                const int id,
1160                                                const bool force3d)
1161 {
1162   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1163   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1164   if(!myCreateQuadratic) {
1165     if(id)
1166       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
1167     else
1168       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
1169   }
1170   else {
1171     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1172     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1173     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1174     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1175
1176     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode(n5,n6,force3d);
1177     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode(n6,n7,force3d);
1178     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode(n7,n8,force3d);
1179     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode(n8,n5,force3d);
1180
1181     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode(n1,n5,force3d);
1182     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode(n2,n6,force3d);
1183     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode(n3,n7,force3d);
1184     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode(n4,n8,force3d);
1185
1186     if(id)
1187       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
1188                                      n12, n23, n34, n41, n56, n67,
1189                                      n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
1190     else
1191       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
1192                                n12, n23, n34, n41, n56, n67,
1193                                n78, n85, n15, n26, n37, n48);
1194   }
1195   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1196     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1197
1198   return elem;
1199 }
1200
1201 //=======================================================================
1202 //function : LoadNodeColumns
1203 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
1204 //=======================================================================
1205
1206 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
1207                                          const TopoDS_Face& theFace,
1208                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
1209                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh)
1210 {
1211   SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
1212   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
1213     return false;
1214
1215   // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
1216
1217   map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNodes;
1218   if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, theBaseEdge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNodes)
1219        || sortedBaseNodes.size() < 2 )
1220     return false;
1221
1222   int nbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( sortedBaseNodes.size()-1 ) + 1;
1223   map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n = sortedBaseNodes.begin();
1224   double f = u_n->first, range = sortedBaseNodes.rbegin()->first - f;
1225   for ( ; u_n != sortedBaseNodes.end(); u_n++ )
1226   {
1227     double par = ( u_n->first - f ) / range;
1228     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol = theParam2ColumnMap[ par ];
1229     nCol.resize( nbRows );
1230     nCol[0] = u_n->second;
1231   }
1232
1233   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
1234   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
1235
1236   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
1237   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1 = par_nVec_2++;
1238   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
1239   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
1240   {
1241     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
1242     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
1243
1244     int i1, i2, iRow = 0;
1245     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[0], *n2 = nCol2[0];
1246     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
1247     while ( const SMDS_MeshElement* face =
1248             SMESH_MeshEditor::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
1249     {
1250       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
1251       {
1252         int nbNodes = face->IsQuadratic() ? face->NbNodes()/2 : face->NbNodes();
1253         if ( nbNodes != 4 )
1254           return false;
1255         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
1256         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
1257         if ( ++iRow >= nbRows )
1258           return false;
1259         nCol1[ iRow ] = n1;
1260         nCol2[ iRow ] = n2;
1261         avoidSet.clear();
1262       }
1263       avoidSet.insert( face );
1264     }
1265     if ( iRow + 1 < nbRows ) // compact if necessary
1266       nCol1.resize( iRow + 1 ), nCol2.resize( iRow + 1 );
1267   }
1268   return true;
1269 }
1270
1271 //=======================================================================
1272 //function : NbAncestors
1273 //purpose  : Return number of unique ancestors of the shape
1274 //=======================================================================
1275
1276 int SMESH_MesherHelper::NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
1277                                     const SMESH_Mesh&   mesh,
1278                                     TopAbs_ShapeEnum    ancestorType/*=TopAbs_SHAPE*/)
1279 {
1280   TopTools_MapOfShape ancestors;
1281   TopTools_ListIteratorOfListOfShape ansIt( mesh.GetAncestors(shape) );
1282   for ( ; ansIt.More(); ansIt.Next() ) {
1283     if ( ancestorType == TopAbs_SHAPE || ansIt.Value().ShapeType() == ancestorType )
1284       ancestors.Add( ansIt.Value() );
1285   }
1286   return ancestors.Extent();
1287 }
1288
1289 //=======================================================================
1290 //function : GetSubShapeOri
1291 //purpose  : Return orientation of sub-shape in the main shape
1292 //=======================================================================
1293
1294 TopAbs_Orientation SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
1295                                                       const TopoDS_Shape& subShape)
1296 {
1297   TopAbs_Orientation ori = TopAbs_Orientation(-1);
1298   if ( !shape.IsNull() && !subShape.IsNull() )
1299   {
1300     TopExp_Explorer e( shape, subShape.ShapeType() );
1301     if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) // TopAbs_INTERNAL or TopAbs_EXTERNAL
1302       e.Init( shape.Oriented(TopAbs_FORWARD), subShape.ShapeType() );
1303     for ( ; e.More(); e.Next())
1304       if ( subShape.IsSame( e.Current() ))
1305         break;
1306     if ( e.More() )
1307       ori = e.Current().Orientation();
1308   }
1309   return ori;
1310 }
1311
1312 //=======================================================================
1313 //function : IsSubShape
1314 //purpose  :
1315 //=======================================================================
1316
1317 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape,
1318                                      const TopoDS_Shape& mainShape )
1319 {
1320   if ( !shape.IsNull() && !mainShape.IsNull() )
1321   {
1322     for ( TopExp_Explorer exp( mainShape, shape.ShapeType());
1323           exp.More();
1324           exp.Next() )
1325       if ( shape.IsSame( exp.Current() ))
1326         return true;
1327   }
1328   SCRUTE((shape.IsNull()));
1329   SCRUTE((mainShape.IsNull()));
1330   return false;
1331 }
1332
1333 //=======================================================================
1334 //function : IsSubShape
1335 //purpose  :
1336 //=======================================================================
1337
1338 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh )
1339 {
1340   if ( shape.IsNull() || !aMesh )
1341     return false;
1342   return
1343     aMesh->GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape ) ||
1344     // PAL16202
1345     shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape );
1346 }
1347
1348 //=======================================================================
1349 //function : IsQuadraticMesh
1350 //purpose  : Check mesh without geometry for: if all elements on this shape are quadratic,
1351 //           quadratic elements will be created.
1352 //           Used then generated 3D mesh without geometry.
1353 //=======================================================================
1354
1355 SMESH_MesherHelper:: MType SMESH_MesherHelper::IsQuadraticMesh()
1356 {
1357   int NbAllEdgsAndFaces=0;
1358   int NbQuadFacesAndEdgs=0;
1359   int NbFacesAndEdges=0;
1360   //All faces and edges
1361   NbAllEdgsAndFaces = myMesh->NbEdges() + myMesh->NbFaces();
1362
1363   //Quadratic faces and edges
1364   NbQuadFacesAndEdgs = myMesh->NbEdges(ORDER_QUADRATIC) + myMesh->NbFaces(ORDER_QUADRATIC);
1365
1366   //Linear faces and edges
1367   NbFacesAndEdges = myMesh->NbEdges(ORDER_LINEAR) + myMesh->NbFaces(ORDER_LINEAR);
1368
1369   if (NbAllEdgsAndFaces == NbQuadFacesAndEdgs) {
1370     //Quadratic mesh
1371     return SMESH_MesherHelper::QUADRATIC;
1372   }
1373   else if (NbAllEdgsAndFaces == NbFacesAndEdges) {
1374     //Linear mesh
1375     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
1376   }
1377   else
1378     //Mesh with both type of elements
1379     return SMESH_MesherHelper::COMP;
1380 }
1381
1382 //=======================================================================
1383 //function : GetOtherParam
1384 //purpose  : Return an alternative parameter for a node on seam
1385 //=======================================================================
1386
1387 double SMESH_MesherHelper::GetOtherParam(const double param) const
1388 {
1389   int i = myParIndex & U_periodic ? 0 : 1;
1390   return fabs(param-myPar1[i]) < fabs(param-myPar2[i]) ? myPar2[i] : myPar1[i];
1391 }
1392
1393 //=======================================================================
1394 namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
1395 //=======================================================================
1396
1397 #define __DMP__(txt) \
1398   //cout << txt
1399 #define MSG(txt) __DMP__(txt<<endl)
1400 #define MSGBEG(txt) __DMP__(txt)
1401
1402   const double straightTol2 = 1e-33; // to detect straing links
1403
1404   struct QFace;
1405   // ---------------------------------------
1406   /*!
1407    * \brief Quadratic link knowing its faces
1408    */
1409   struct QLink: public SMESH_TLink
1410   {
1411     const SMDS_MeshNode*          _mediumNode;
1412     mutable vector<const QFace* > _faces;
1413     mutable gp_Vec                _nodeMove;
1414     mutable int                   _nbMoves;
1415
1416     QLink(const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2, const SMDS_MeshNode* nm):
1417       SMESH_TLink( n1,n2 ), _mediumNode(nm), _nodeMove(0,0,0), _nbMoves(0) {
1418       _faces.reserve(4);
1419       //if ( MediumPos() != SMDS_TOP_3DSPACE )
1420         _nodeMove = MediumPnt() - MiddlePnt();
1421     }
1422     void SetContinuesFaces() const;
1423     const QFace* GetContinuesFace( const QFace* face ) const;
1424     bool OnBoundary() const;
1425     gp_XYZ MiddlePnt() const { return ( XYZ( node1() ) + XYZ( node2() )) / 2.; }
1426     gp_XYZ MediumPnt() const { return XYZ( _mediumNode ); }
1427
1428     SMDS_TypeOfPosition MediumPos() const
1429     { return _mediumNode->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
1430     SMDS_TypeOfPosition EndPos(bool isSecond) const
1431     { return (isSecond ? node2() : node1())->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
1432     const SMDS_MeshNode* EndPosNode(SMDS_TypeOfPosition pos) const
1433     { return EndPos(0) == pos ? node1() : EndPos(1) == pos ? node2() : 0; }
1434
1435     void Move(const gp_Vec& move, bool sum=false) const
1436     { _nodeMove += move; _nbMoves += sum ? (_nbMoves==0) : 1; }
1437     gp_XYZ Move() const { return _nodeMove.XYZ() / _nbMoves; }
1438     bool IsMoved() const { return (_nbMoves > 0 && !IsStraight()); }
1439     bool IsStraight() const { return _nodeMove.SquareMagnitude() <= straightTol2; }
1440
1441     bool operator<(const QLink& other) const {
1442       return (node1()->GetID() == other.node1()->GetID() ?
1443               node2()->GetID() < other.node2()->GetID() :
1444               node1()->GetID() < other.node1()->GetID());
1445     }
1446     struct PtrComparator {
1447       bool operator() (const QLink* l1, const QLink* l2 ) const { return *l1 < *l2; }
1448     };
1449   };
1450   // ---------------------------------------------------------
1451   /*!
1452    * \brief Link in the chain of links; it connects two faces
1453    */
1454   struct TChainLink
1455   {
1456     const QLink*         _qlink;
1457     mutable const QFace* _qfaces[2];
1458
1459     TChainLink(const QLink* qlink=0):_qlink(qlink) {
1460       _qfaces[0] = _qfaces[1] = 0;
1461     }
1462     void SetFace(const QFace* face) { int iF = _qfaces[0] ? 1 : 0; _qfaces[iF]=face; }
1463
1464     bool IsBoundary() const { return !_qfaces[1]; }
1465
1466     void RemoveFace( const QFace* face ) const
1467     { _qfaces[(face == _qfaces[1])] = 0; if (!_qfaces[0]) std::swap(_qfaces[0],_qfaces[1]); }
1468
1469     const QFace* NextFace( const QFace* f ) const
1470     { return _qfaces[0]==f ? _qfaces[1] : _qfaces[0]; }
1471
1472     const SMDS_MeshNode* NextNode( const SMDS_MeshNode* n ) const
1473     { return n == _qlink->node1() ? _qlink->node2() : _qlink->node1(); }
1474
1475     bool operator<(const TChainLink& other) const { return *_qlink < *other._qlink; }
1476
1477     operator bool() const { return (_qlink); }
1478
1479     const QLink* operator->() const { return _qlink; }
1480
1481     gp_Vec Normal() const;
1482   };
1483   // --------------------------------------------------------------------
1484   typedef list< TChainLink > TChain;
1485   typedef set < TChainLink > TLinkSet;
1486   typedef TLinkSet::const_iterator TLinkInSet;
1487
1488   const int theFirstStep = 5;
1489
1490   enum { ERR_OK, ERR_TRI, ERR_PRISM, ERR_UNKNOWN }; // errors of QFace::GetLinkChain()
1491   // --------------------------------------------------------------------
1492   /*!
1493    * \brief Face shared by two volumes and bound by QLinks
1494    */
1495   struct QFace: public TIDSortedElemSet
1496   {
1497     mutable const SMDS_MeshElement* _volumes[2];
1498     mutable vector< const QLink* >  _sides;
1499     mutable bool                    _sideIsAdded[4]; // added in chain of links
1500     gp_Vec                          _normal;
1501 #ifdef _DEBUG_
1502     mutable const SMDS_MeshElement* _face;
1503 #endif
1504
1505     QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face=0 );
1506
1507     void SetVolume(const SMDS_MeshElement* v) const { _volumes[ _volumes[0] ? 1 : 0 ] = v; }
1508
1509     int NbVolumes() const { return !_volumes[0] ? 0 : !_volumes[1] ? 1 : 2; }
1510
1511     void AddSelfToLinks() const {
1512       for ( int i = 0; i < _sides.size(); ++i )
1513         _sides[i]->_faces.push_back( this );
1514     }
1515     int LinkIndex( const QLink* side ) const {
1516       for (int i=0; i<_sides.size(); ++i ) if ( _sides[i] == side ) return i;
1517       return -1;
1518     }
1519     bool GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const;
1520
1521     bool GetLinkChain( TChainLink& link, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const
1522     {
1523       int i = LinkIndex( link._qlink );
1524       if ( i < 0 ) return true;
1525       _sideIsAdded[i] = true;
1526       link.SetFace( this );
1527       // continue from opposite link
1528       return GetLinkChain( (i+2)%_sides.size(), chain, pos, err );
1529     }
1530     bool IsBoundary() const { return !_volumes[1]; }
1531
1532     bool Contains( const SMDS_MeshNode* node ) const { return count(node); }
1533
1534     TLinkInSet GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
1535                                 const TChainLink&    avoidLink,
1536                                 TLinkInSet *         notBoundaryLink = 0,
1537                                 const SMDS_MeshNode* nodeToContain = 0,
1538                                 bool *               isAdjacentUsed = 0,
1539                                 int                  nbRecursionsLeft = -1) const;
1540
1541     TLinkInSet GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
1542                               const TChainLink&    avoidLink,
1543                               const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const;
1544
1545     const SMDS_MeshNode* GetNodeInFace() const {
1546       for ( int iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
1547         if ( _sides[iL]->MediumPos() == SMDS_TOP_FACE ) return _sides[iL]->_mediumNode;
1548       return 0;
1549     }
1550
1551     gp_Vec LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0) const;
1552
1553     double MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
1554                            const gp_Vec&       theRefVec,
1555                            const TLinkSet&     theLinks,
1556                            SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0,
1557                            const double        thePrevLen=0,
1558                            const int           theStep=theFirstStep,
1559                            gp_Vec*             theLinkNorm=0,
1560                            double              theSign=1.0) const;
1561   };
1562
1563   //================================================================================
1564   /*!
1565    * \brief Dump QLink and QFace
1566    */
1567   ostream& operator << (ostream& out, const QLink& l)
1568   {
1569     out <<"QLink nodes: "
1570         << l.node1()->GetID() << " - "
1571         << l._mediumNode->GetID() << " - "
1572         << l.node2()->GetID() << endl;
1573     return out;
1574   }
1575   ostream& operator << (ostream& out, const QFace& f)
1576   {
1577     out <<"QFace nodes: "/*<< &f << "  "*/;
1578     for ( TIDSortedElemSet::const_iterator n = f.begin(); n != f.end(); ++n )
1579       out << (*n)->GetID() << " ";
1580     out << " \tvolumes: "
1581         << (f._volumes[0] ? f._volumes[0]->GetID() : 0) << " "
1582         << (f._volumes[1] ? f._volumes[1]->GetID() : 0);
1583     out << "  \tNormal: "<< f._normal.X() <<", "<<f._normal.Y() <<", "<<f._normal.Z() << endl;
1584     return out;
1585   }
1586
1587   //================================================================================
1588   /*!
1589    * \brief Construct QFace from QLinks
1590    */
1591   //================================================================================
1592
1593   QFace::QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face )
1594   {
1595     _volumes[0] = _volumes[1] = 0;
1596     _sides = links;
1597     _sideIsAdded[0]=_sideIsAdded[1]=_sideIsAdded[2]=_sideIsAdded[3]=false;
1598     _normal.SetCoord(0,0,0);
1599     for ( int i = 1; i < _sides.size(); ++i ) {
1600       const QLink *l1 = _sides[i-1], *l2 = _sides[i];
1601       insert( l1->node1() ); insert( l1->node2() );
1602       // compute normal
1603       gp_Vec v1( XYZ( l1->node2()), XYZ( l1->node1()));
1604       gp_Vec v2( XYZ( l2->node1()), XYZ( l2->node2()));
1605       if ( l1->node1() != l2->node1() && l1->node2() != l2->node2() )
1606         v1.Reverse();
1607       _normal += v1 ^ v2;
1608     }
1609     double normSqSize = _normal.SquareMagnitude();
1610     if ( normSqSize > numeric_limits<double>::min() )
1611       _normal /= sqrt( normSqSize );
1612     else
1613       _normal.SetCoord(1e-33,0,0);
1614
1615 #ifdef _DEBUG_
1616     _face = face;
1617 #endif
1618   }
1619   //================================================================================
1620   /*!
1621    * \brief Make up a chain of links
1622    *  \param iSide - link to add first
1623    *  \param chain - chain to fill in
1624    *  \param pos   - postion of medium nodes the links should have
1625    *  \param error - out, specifies what is wrong
1626    *  \retval bool - false if valid chain can't be built; "valid" means that links
1627    *                 of the chain belongs to rectangles bounding hexahedrons
1628    */
1629   //================================================================================
1630
1631   bool QFace::GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& error) const
1632   {
1633     if ( iSide >= _sides.size() ) // wrong argument iSide
1634       return false;
1635     if ( _sideIsAdded[ iSide ]) // already in chain
1636       return true;
1637
1638     if ( _sides.size() != 4 ) { // triangle - visit all my continous faces
1639       MSGBEG( *this );
1640       list< const QFace* > faces( 1, this );
1641       while ( !faces.empty() ) {
1642         const QFace* face = faces.front();
1643         for ( int i = 0; i < face->_sides.size(); ++i ) {
1644           if ( !face->_sideIsAdded[i] && face->_sides[i] ) {
1645             face->_sideIsAdded[i] = true;
1646             // find a face side in the chain
1647             TChain::iterator chLink = chain.begin();
1648             for ( ; chLink != chain.end(); ++chLink )
1649               if ( chLink->_qlink == face->_sides[i] )
1650                 break;
1651             if ( chLink == chain.end() )
1652               chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(face->_sides[i]));
1653             // add a face to a chained link and put a continues face in the queue
1654             chLink->SetFace( face );
1655             if ( face->_sides[i]->MediumPos() >= pos )
1656               if ( const QFace* contFace = face->_sides[i]->GetContinuesFace( face ))
1657                 faces.push_back( contFace );
1658           }
1659         }
1660         faces.pop_front();
1661       }
1662       if ( error < ERR_TRI )
1663         error = ERR_TRI;
1664       return false;
1665     }
1666     _sideIsAdded[iSide] = true; // not to add this link to chain again
1667     const QLink* link = _sides[iSide];
1668     if ( !link)
1669       return true;
1670
1671     // add link into chain
1672     TChain::iterator chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(link));
1673     chLink->SetFace( this );
1674     MSGBEG( *this );
1675
1676     // propagate from quadrangle to neighbour faces
1677     if ( link->MediumPos() >= pos ) {
1678       int nbLinkFaces = link->_faces.size();
1679       if ( nbLinkFaces == 4 || nbLinkFaces < 4 && link->OnBoundary()) {
1680         // hexahedral mesh or boundary quadrangles - goto a continous face
1681         if ( const QFace* f = link->GetContinuesFace( this ))
1682           return f->GetLinkChain( *chLink, chain, pos, error );
1683       }
1684       else {
1685         TChainLink chLink(link); // side face of prismatic mesh - visit all faces of iSide
1686         for ( int i = 0; i < nbLinkFaces; ++i )
1687           if ( link->_faces[i] )
1688             link->_faces[i]->GetLinkChain( chLink, chain, pos, error );
1689         if ( error < ERR_PRISM )
1690           error = ERR_PRISM;
1691         return false;
1692       }
1693     }
1694     return true;
1695   }
1696
1697   //================================================================================
1698   /*!
1699    * \brief Return a boundary link of the triangle face
1700    *  \param links - set of all links
1701    *  \param avoidLink - link not to return
1702    *  \param notBoundaryLink - out, neither the returned link nor avoidLink
1703    *  \param nodeToContain - node the returned link must contain; if provided, search
1704    *                         also performed on adjacent faces
1705    *  \param isAdjacentUsed - returns true if link is found in adjacent faces
1706    *  \param nbRecursionsLeft - to limit recursion
1707    */
1708   //================================================================================
1709
1710   TLinkInSet QFace::GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
1711                                      const TChainLink&    avoidLink,
1712                                      TLinkInSet *         notBoundaryLink,
1713                                      const SMDS_MeshNode* nodeToContain,
1714                                      bool *               isAdjacentUsed,
1715                                      int                  nbRecursionsLeft) const
1716   {
1717     TLinkInSet linksEnd = links.end(), boundaryLink = linksEnd;
1718
1719     typedef list< pair< const QFace*, TLinkInSet > > TFaceLinkList;
1720     TFaceLinkList adjacentFaces;
1721
1722     for ( int iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
1723     {
1724       if ( avoidLink._qlink == _sides[iL] )
1725         continue;
1726       TLinkInSet link = links.find( _sides[iL] );
1727       if ( link == linksEnd ) continue;
1728       if ( (*link)->MediumPos() > SMDS_TOP_FACE )
1729         continue; // We work on faces here, don't go inside a solid
1730
1731       // check link
1732       if ( link->IsBoundary() ) {
1733         if ( !nodeToContain ||
1734              (*link)->node1() == nodeToContain ||
1735              (*link)->node2() == nodeToContain )
1736         {
1737           boundaryLink = link;
1738           if ( !notBoundaryLink ) break;
1739         }
1740       }
1741       else if ( notBoundaryLink ) {
1742         *notBoundaryLink = link;
1743         if ( boundaryLink != linksEnd ) break;
1744       }
1745
1746       if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain ) // collect adjacent faces
1747         if ( const QFace* adj = link->NextFace( this ))
1748           if ( adj->Contains( nodeToContain ))
1749             adjacentFaces.push_back( make_pair( adj, link ));
1750     }
1751
1752     if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = false;
1753     if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain && nbRecursionsLeft) // check adjacent faces
1754     {
1755       if ( nbRecursionsLeft < 0 )
1756         nbRecursionsLeft = nodeToContain->NbInverseElements();
1757       TFaceLinkList::iterator adj = adjacentFaces.begin();
1758       for ( ; boundaryLink == linksEnd && adj != adjacentFaces.end(); ++adj )
1759         boundaryLink = adj->first->GetBoundaryLink( links, *(adj->second), 0, nodeToContain,
1760                                                     isAdjacentUsed, nbRecursionsLeft-1);
1761       if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = true;
1762     }
1763     return boundaryLink;
1764   }
1765   //================================================================================
1766   /*!
1767    * \brief Return a link ending at the given node but not avoidLink
1768    */
1769   //================================================================================
1770
1771   TLinkInSet QFace::GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
1772                                    const TChainLink&    avoidLink,
1773                                    const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const
1774   {
1775     for ( int i = 0; i < _sides.size(); ++i )
1776       if ( avoidLink._qlink != _sides[i] &&
1777            (_sides[i]->node1() == nodeToContain || _sides[i]->node2() == nodeToContain ))
1778         return links.find( _sides[ i ]);
1779     return links.end();
1780   }
1781
1782   //================================================================================
1783   /*!
1784    * \brief Return normal to the i-th side pointing outside the face
1785    */
1786   //================================================================================
1787
1788   gp_Vec QFace::LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* /*uvHelper*/) const
1789   {
1790     gp_Vec norm, vecOut;
1791 //     if ( uvHelper ) {
1792 //       TopoDS_Face face = TopoDS::Face( uvHelper->GetSubShape());
1793 //       const SMDS_MeshNode* inFaceNode = uvHelper->GetNodeUVneedInFaceNode() ? GetNodeInFace() : 0;
1794 //       gp_XY uv1 = uvHelper->GetNodeUV( face, _sides[i]->node1(), inFaceNode );
1795 //       gp_XY uv2 = uvHelper->GetNodeUV( face, _sides[i]->node2(), inFaceNode );
1796 //       norm.SetCoord( uv1.Y() - uv2.Y(), uv2.X() - uv1.X(), 0 );
1797
1798 //       const QLink* otherLink = _sides[(i + 1) % _sides.size()];
1799 //       const SMDS_MeshNode* otherNode =
1800 //         otherLink->node1() == _sides[i]->node1() ? otherLink->node2() : otherLink->node1();
1801 //       gp_XY pIn = uvHelper->GetNodeUV( face, otherNode, inFaceNode );
1802 //       vecOut.SetCoord( uv1.X() - pIn.X(), uv1.Y() - pIn.Y(), 0 );
1803 //     }
1804 //     else {
1805       norm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
1806       gp_XYZ pIn = ( XYZ( _sides[0]->node1() ) +
1807                      XYZ( _sides[0]->node2() ) +
1808                      XYZ( _sides[1]->node1() )) / 3.;
1809       vecOut.SetXYZ( _sides[i]->MiddlePnt() - pIn );
1810       //}
1811     if ( norm * vecOut < 0 )
1812       norm.Reverse();
1813     double mag2 = norm.SquareMagnitude();
1814     if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
1815       norm /= sqrt( mag2 );
1816     return norm;
1817   }
1818   //================================================================================
1819   /*!
1820    * \brief Move medium node of theLink according to its distance from boundary
1821    *  \param theLink - link to fix
1822    *  \param theRefVec - movement of boundary
1823    *  \param theLinks - all adjacent links of continous triangles
1824    *  \param theFaceHelper - helper is not used so far
1825    *  \param thePrevLen - distance from the boundary
1826    *  \param theStep - number of steps till movement propagation limit
1827    *  \param theLinkNorm - out normal to theLink
1828    *  \param theSign - 1 or -1 depending on movement of boundary
1829    *  \retval double - distance from boundary to propagation limit or other boundary
1830    */
1831   //================================================================================
1832
1833   double QFace::MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
1834                                 const gp_Vec&       theRefVec,
1835                                 const TLinkSet&     theLinks,
1836                                 SMESH_MesherHelper* theFaceHelper,
1837                                 const double        thePrevLen,
1838                                 const int           theStep,
1839                                 gp_Vec*             theLinkNorm,
1840                                 double              theSign) const
1841   {
1842     if ( !theStep )
1843       return thePrevLen; // propagation limit reached
1844
1845     int iL; // index of theLink
1846     for ( iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
1847       if ( theLink._qlink == _sides[ iL ])
1848         break;
1849
1850     MSG(string(theStep,'.')<<" Ref( "<<theRefVec.X()<<","<<theRefVec.Y()<<","<<theRefVec.Z()<<" )"
1851         <<" thePrevLen " << thePrevLen);
1852     MSG(string(theStep,'.')<<" "<<*theLink._qlink);
1853
1854     gp_Vec linkNorm = -LinkNorm( iL/*, theFaceHelper*/ ); // normal to theLink
1855     double refProj = theRefVec * linkNorm; // project movement vector to normal of theLink
1856     if ( theStep == theFirstStep )
1857       theSign = refProj < 0. ? -1. : 1.;
1858     else if ( theSign * refProj < 0.4 * theRefVec.Magnitude())
1859       return thePrevLen; // to propagate movement forward only, not in side dir or backward
1860
1861     int iL1 = (iL + 1) % 3, iL2 = (iL + 2) % 3; // indices of the two other links of triangle
1862     TLinkInSet link1 = theLinks.find( _sides[iL1] );
1863     TLinkInSet link2 = theLinks.find( _sides[iL2] );
1864     if ( link1 == theLinks.end() || link2 == theLinks.end() )
1865       return thePrevLen;
1866     const QFace* f1 = link1->NextFace( this ); // adjacent faces
1867     const QFace* f2 = link2->NextFace( this );
1868
1869     // propagate to adjacent faces till limit step or boundary
1870     double len1 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL1]->MiddlePnt()).Modulus();
1871     double len2 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL2]->MiddlePnt()).Modulus();
1872     gp_Vec linkDir1(0,0,0); // initialize to avoid valgrind error ("Conditional jump...")
1873     gp_Vec linkDir2(0,0,0);
1874     try {
1875       OCC_CATCH_SIGNALS;
1876       if ( f1 )
1877         len1 = f1->MoveByBoundary
1878           ( *link1, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len1, theStep-1, &linkDir1, theSign);
1879       else
1880         linkDir1 = LinkNorm( iL1/*, theFaceHelper*/ );
1881     } catch (...) {
1882       MSG( " --------------- EXCEPTION");
1883       return thePrevLen;
1884     }
1885     try {
1886       OCC_CATCH_SIGNALS;
1887       if ( f2 )
1888         len2 = f2->MoveByBoundary
1889           ( *link2, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len2, theStep-1, &linkDir2, theSign);
1890       else
1891         linkDir2 = LinkNorm( iL2/*, theFaceHelper*/ );
1892     } catch (...) {
1893       MSG( " --------------- EXCEPTION");
1894       return thePrevLen;
1895     }
1896
1897     double fullLen = 0;
1898     if ( theStep != theFirstStep )
1899     {
1900       // choose chain length by direction of propagation most codirected with theRefVec
1901       bool choose1 = ( theRefVec * linkDir1 * theSign > theRefVec * linkDir2 * theSign );
1902       fullLen = choose1 ? len1 : len2;
1903       double r = thePrevLen / fullLen;
1904
1905       gp_Vec move = linkNorm * refProj * ( 1 - r );
1906       theLink->Move( move, true );
1907
1908       MSG(string(theStep,'.')<<" Move "<< theLink->_mediumNode->GetID()<<
1909           " by " << refProj * ( 1 - r ) << " following " <<
1910           (choose1 ? *link1->_qlink : *link2->_qlink));
1911
1912       if ( theLinkNorm ) *theLinkNorm = linkNorm;
1913     }
1914     return fullLen;
1915   }
1916
1917   //================================================================================
1918   /*!
1919    * \brief Find pairs of continues faces
1920    */
1921   //================================================================================
1922
1923   void QLink::SetContinuesFaces() const
1924   {
1925     //       x0         x - QLink, [-|] - QFace, v - volume
1926     //   v0  |   v1
1927     //       |          Between _faces of link x2 two vertical faces are continues
1928     // x1----x2-----x3  and two horizontal faces are continues. We set vertical faces
1929     //       |          to _faces[0] and _faces[1] and horizontal faces to
1930     //   v2  |   v3     _faces[2] and _faces[3] (or vise versa).
1931     //       x4
1932
1933     if ( _faces.empty() )
1934       return;
1935     int iFaceCont = -1;
1936     for ( int iF = 1; iFaceCont < 0 && iF < _faces.size(); ++iF )
1937     {
1938       // look for a face bounding none of volumes bound by _faces[0]
1939       bool sameVol = false;
1940       int nbVol = _faces[iF]->NbVolumes();
1941       for ( int iV = 0; !sameVol && iV < nbVol; ++iV )
1942         sameVol = ( _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[0] ||
1943                     _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[1]);
1944       if ( !sameVol )
1945         iFaceCont = iF;
1946     }
1947     if ( iFaceCont > 0 ) // continues faces found, set one by the other
1948     {
1949       if ( iFaceCont != 1 )
1950         std::swap( _faces[1], _faces[iFaceCont] );
1951     }
1952     else if ( _faces.size() > 1 ) // not found, set NULL by the first face
1953     {
1954       _faces.insert( ++_faces.begin(), 0 );
1955     }
1956   }
1957   //================================================================================
1958   /*!
1959    * \brief Return a face continues to the given one
1960    */
1961   //================================================================================
1962
1963   const QFace* QLink::GetContinuesFace( const QFace* face ) const
1964   {
1965     for ( int i = 0; i < _faces.size(); ++i ) {
1966       if ( _faces[i] == face ) {
1967         int iF = i < 2 ? 1-i : 5-i;
1968         return iF < _faces.size() ? _faces[iF] : 0;
1969       }
1970     }
1971     return 0;
1972   }
1973   //================================================================================
1974   /*!
1975    * \brief True if link is on mesh boundary
1976    */
1977   //================================================================================
1978
1979   bool QLink::OnBoundary() const
1980   {
1981     for ( int i = 0; i < _faces.size(); ++i )
1982       if (_faces[i] && _faces[i]->IsBoundary()) return true;
1983     return false;
1984   }
1985   //================================================================================
1986   /*!
1987    * \brief Return normal of link of the chain
1988    */
1989   //================================================================================
1990
1991   gp_Vec TChainLink::Normal() const {
1992     gp_Vec norm;
1993     if (_qfaces[0]) norm  = _qfaces[0]->_normal;
1994     if (_qfaces[1]) norm += _qfaces[1]->_normal;
1995     return norm;
1996   }
1997   //================================================================================
1998   /*!
1999    * \brief Move medium nodes of vertical links of pentahedrons adjacent by side faces
2000    */
2001   //================================================================================
2002
2003   void fixPrism( TChain& allLinks )
2004   {
2005     // separate boundary links from internal ones
2006     typedef set<const QLink*/*, QLink::PtrComparator*/> QLinkSet;
2007     QLinkSet interLinks, bndLinks1, bndLink2;
2008
2009     bool isCurved = false;
2010     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
2011       if ( (*lnk)->OnBoundary() )
2012         bndLinks1.insert( lnk->_qlink );
2013       else
2014         interLinks.insert( lnk->_qlink );
2015       isCurved = isCurved || !(*lnk)->IsStraight();
2016     }
2017     if ( !isCurved )
2018       return; // no need to move
2019
2020     QLinkSet *curBndLinks = &bndLinks1, *newBndLinks = &bndLink2;
2021
2022     while ( !interLinks.empty() && !curBndLinks->empty() )
2023     {
2024       // propagate movement from boundary links to connected internal links
2025       QLinkSet::iterator bnd = curBndLinks->begin(), bndEnd = curBndLinks->end();
2026       for ( ; bnd != bndEnd; ++bnd )
2027       {
2028         const QLink* bndLink = *bnd;
2029         for ( int i = 0; i < bndLink->_faces.size(); ++i ) // loop on faces of bndLink
2030         {
2031           const QFace* face = bndLink->_faces[i]; // quadrange lateral face of a prism
2032           if ( !face ) continue;
2033           // find and move internal link opposite to bndLink within the face
2034           int interInd = ( face->LinkIndex( bndLink ) + 2 ) % face->_sides.size();
2035           const QLink* interLink = face->_sides[ interInd ];
2036           QLinkSet::iterator pInterLink = interLinks.find( interLink );
2037           if ( pInterLink == interLinks.end() ) continue; // not internal link
2038           interLink->Move( bndLink->_nodeMove );
2039           // treated internal links become new boundary ones
2040           interLinks. erase( pInterLink );
2041           newBndLinks->insert( interLink );
2042         }
2043       }
2044       curBndLinks->clear();
2045       std::swap( curBndLinks, newBndLinks );
2046     }
2047   }
2048
2049   //================================================================================
2050   /*!
2051    * \brief Fix links of continues triangles near curved boundary
2052    */
2053   //================================================================================
2054
2055   void fixTriaNearBoundary( TChain & allLinks, SMESH_MesherHelper& /*helper*/)
2056   {
2057     if ( allLinks.empty() ) return;
2058
2059     TLinkSet linkSet( allLinks.begin(), allLinks.end());
2060     TLinkInSet linkIt = linkSet.begin(), linksEnd = linkSet.end();
2061
2062     // move in 2d if we are on geom face
2063 //     TopoDS_Face face;
2064 //     TopLoc_Location loc;
2065 //     SMESH_MesherHelper faceHelper( *helper.GetMesh());
2066 //     while ( linkIt->IsBoundary()) ++linkIt;
2067 //     if ( linkIt == linksEnd ) return;
2068 //     if ( (*linkIt)->MediumPos() == SMDS_TOP_FACE ) {
2069 //       bool checkPos = true;
2070 //       TopoDS_Shape f = helper.GetSubShapeByNode( (*linkIt)->_mediumNode, helper.GetMeshDS() );
2071 //       if ( !f.IsNull() && f.ShapeType() == TopAbs_FACE ) {
2072 //         face = TopoDS::Face( f );
2073 //         helper.GetNodeUV( face, (*linkIt)->_mediumNode, 0, &checkPos);
2074 //         if (checkPos)
2075 //           face.Nullify();
2076 //         else
2077 //           faceHelper.SetSubShape( face );
2078 //       }
2079 //     }
2080     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt)
2081     {
2082       if ( linkIt->IsBoundary() && !(*linkIt)->IsStraight() && linkIt->_qfaces[0])
2083       {
2084 //         if ( !face.IsNull() ) {
2085 //           const SMDS_MeshNode* inFaceNode =
2086 //             faceHelper.GetNodeUVneedInFaceNode() ? linkIt->_qfaces[0]->GetNodeInFace() : 0;
2087 //           gp_XY uvm = helper.GetNodeUV( face, (*linkIt)->_mediumNode, inFaceNode );
2088 //           gp_XY uv1 = helper.GetNodeUV( face, (*linkIt)->node1(), inFaceNode);
2089 //           gp_XY uv2 = helper.GetNodeUV( face, (*linkIt)->node2(), inFaceNode);
2090 //           gp_XY uvMove = uvm - helper.GetMiddleUV( BRep_Tool::Surface(face,loc), uv1, uv2);
2091 //           gp_Vec move( uvMove.X(), uvMove.Y(), 0 );
2092 //           linkIt->_qfaces[0]->MoveByBoundary( *linkIt, move, linkSet, &faceHelper );
2093 //         }
2094 //         else {
2095           linkIt->_qfaces[0]->MoveByBoundary( *linkIt, (*linkIt)->_nodeMove, linkSet );
2096           //}
2097       }
2098     }
2099   }
2100
2101   //================================================================================
2102   /*!
2103    * \brief Detect rectangular structure of links and build chains from them
2104    */
2105   //================================================================================
2106
2107   enum TSplitTriaResult {
2108     _OK, _NO_CORNERS, _FEW_ROWS, _MANY_ROWS, _NO_SIDELINK, _BAD_MIDQUAD, _NOT_RECT,
2109     _NO_MIDQUAD, _NO_UPTRIA, _BAD_SET_SIZE, _BAD_CORNER, _BAD_START, _NO_BOTLINK, _TWISTED_CHAIN };
2110
2111   TSplitTriaResult splitTrianglesIntoChains( TChain &            allLinks,
2112                                              vector< TChain> &   resultChains,
2113                                              SMDS_TypeOfPosition pos )
2114   {
2115     // put links in the set and evalute number of result chains by number of boundary links
2116     TLinkSet linkSet;
2117     int nbBndLinks = 0;
2118     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
2119       linkSet.insert( *lnk );
2120       nbBndLinks += lnk->IsBoundary();
2121     }
2122     resultChains.clear();
2123     resultChains.reserve( nbBndLinks / 2 );
2124
2125     TLinkInSet linkIt, linksEnd = linkSet.end();
2126
2127     // find a boundary link with corner node; corner node has position pos-2
2128     // i.e. SMDS_TOP_VERTEX for links on faces and SMDS_TOP_EDGE for
2129     // links in volume
2130     SMDS_TypeOfPosition cornerPos = SMDS_TypeOfPosition(pos-2);
2131     const SMDS_MeshNode* corner = 0;
2132     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt )
2133       if ( linkIt->IsBoundary() && (corner = (*linkIt)->EndPosNode(cornerPos)))
2134         break;
2135     if ( !corner)
2136       return _NO_CORNERS;
2137
2138     TLinkInSet           startLink = linkIt;
2139     const SMDS_MeshNode* startCorner = corner;
2140     vector< TChain* >    rowChains;
2141     int iCol = 0;
2142
2143     while ( startLink != linksEnd) // loop on columns
2144     {
2145       // We suppose we have a rectangular structure like shown here. We have found a
2146       //               corner of the rectangle (startCorner) and a boundary link sharing
2147       //    |/  |/  |  the startCorner (startLink). We are going to loop on rows of the
2148       //  --o---o---o  structure making several chains at once. One chain (columnChain)
2149       //    |\  |  /|  starts at startLink and continues upward (we look at the structure
2150       //  \ | \ | / |  from such point that startLink is on the bottom of the structure).
2151       //   \|  \|/  |  While going upward we also fill horizontal chains (rowChains) we
2152       //  --o---o---o  encounter.
2153       //   /|\  |\  |
2154       //  / | \ | \ |  startCorner
2155       //    |  \|  \|,'
2156       //  --o---o---o
2157       //          `.startLink
2158
2159       if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
2160         return _NOT_RECT;
2161       resultChains.push_back( TChain() );
2162       TChain& columnChain = resultChains.back();
2163
2164       TLinkInSet botLink = startLink; // current horizontal link to go up from
2165       corner = startCorner; // current corner the botLink ends at
2166       int iRow = 0;
2167       while ( botLink != linksEnd ) // loop on rows
2168       {
2169         // add botLink to the columnChain
2170         columnChain.push_back( *botLink );
2171
2172         const QFace* botTria = botLink->_qfaces[0]; // bottom triangle bound by botLink
2173         if ( !botTria )
2174         { // the column ends
2175           if ( botLink == startLink )
2176             return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
2177           linkSet.erase( botLink );
2178           if ( iRow != rowChains.size() )
2179             return _FEW_ROWS; // different nb of rows in columns
2180           break;
2181         }
2182         // find the link dividing the quadrangle (midQuadLink) and vertical boundary
2183         // link ending at <corner> (sideLink); there are two cases:
2184         // 1) midQuadLink does not end at <corner>, then we easily find it by botTria,
2185         //   since midQuadLink is not at boundary while sideLink is.
2186         // 2) midQuadLink ends at <corner>
2187         bool isCase2;
2188         TLinkInSet midQuadLink = linksEnd;
2189         TLinkInSet sideLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, &midQuadLink,
2190                                                         corner, &isCase2 );
2191         if ( isCase2 ) { // find midQuadLink among links of botTria
2192           midQuadLink = botTria->GetLinkByNode( linkSet, *botLink, corner );
2193           if ( midQuadLink->IsBoundary() )
2194             return _BAD_MIDQUAD;
2195         }
2196         if ( sideLink == linksEnd || midQuadLink == linksEnd || sideLink == midQuadLink )
2197           return sideLink == linksEnd ? _NO_SIDELINK : _NO_MIDQUAD;
2198
2199         // fill chains
2200         columnChain.push_back( *midQuadLink );
2201         if ( iRow >= rowChains.size() ) {
2202           if ( iCol > 0 )
2203             return _MANY_ROWS; // different nb of rows in columns
2204           if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
2205             return _NOT_RECT;
2206           resultChains.push_back( TChain() );
2207           rowChains.push_back( & resultChains.back() );
2208         }
2209         rowChains[iRow]->push_back( *sideLink );
2210         rowChains[iRow]->push_back( *midQuadLink );
2211
2212         const QFace* upTria = midQuadLink->NextFace( botTria ); // upper tria of the rectangle
2213         if ( !upTria)
2214           return _NO_UPTRIA;
2215         if ( iRow == 0 ) {
2216           // prepare startCorner and startLink for the next column
2217           startCorner = startLink->NextNode( startCorner );
2218           if (isCase2)
2219             startLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, 0, startCorner );
2220           else
2221             startLink = upTria->GetBoundaryLink( linkSet, *midQuadLink, 0, startCorner );
2222           // check if no more columns remains
2223           if ( startLink != linksEnd ) {
2224             const SMDS_MeshNode* botNode = startLink->NextNode( startCorner );
2225             if ( (isCase2 ? botTria : upTria)->Contains( botNode ))
2226               startLink = linksEnd; // startLink bounds upTria or botTria
2227             else if ( startLink == botLink || startLink == midQuadLink || startLink == sideLink )
2228               return _BAD_START;
2229           }
2230         }
2231         // find bottom link and corner for the next row
2232         corner = sideLink->NextNode( corner );
2233         // next bottom link ends at the new corner
2234         linkSet.erase( botLink );
2235         botLink = upTria->GetLinkByNode( linkSet, (isCase2 ? *sideLink : *midQuadLink), corner );
2236         if ( botLink == linksEnd || botLink == midQuadLink || botLink == sideLink)
2237           return _NO_BOTLINK;
2238         if ( midQuadLink == startLink || sideLink == startLink )
2239           return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
2240         linkSet.erase( midQuadLink );
2241         linkSet.erase( sideLink );
2242
2243         // make faces neighboring the found ones be boundary
2244         if ( startLink != linksEnd ) {
2245           const QFace* tria = isCase2 ? botTria : upTria;
2246           for ( int iL = 0; iL < 3; ++iL ) {
2247             linkIt = linkSet.find( tria->_sides[iL] );
2248             if ( linkIt != linksEnd )
2249               linkIt->RemoveFace( tria );
2250           }
2251         }
2252         if ( botLink->_qfaces[0] == upTria || botLink->_qfaces[1] == upTria )
2253           botLink->RemoveFace( upTria ); // make next botTria first in vector
2254
2255         iRow++;
2256       } // loop on rows
2257
2258       iCol++;
2259     }
2260     // In the linkSet, there must remain the last links of rowChains; add them
2261     if ( linkSet.size() != rowChains.size() )
2262       return _BAD_SET_SIZE;
2263     for ( int iRow = 0; iRow < rowChains.size(); ++iRow ) {
2264       // find the link (startLink) ending at startCorner
2265       corner = 0;
2266       for ( startLink = linkSet.begin(); startLink != linksEnd; ++startLink ) {
2267         if ( (*startLink)->node1() == startCorner ) {
2268           corner = (*startLink)->node2(); break;
2269         }
2270         else if ( (*startLink)->node2() == startCorner) {
2271           corner = (*startLink)->node1(); break;
2272         }
2273       }
2274       if ( startLink == linksEnd )
2275         return _BAD_CORNER;
2276       rowChains[ iRow ]->push_back( *startLink );
2277       linkSet.erase( startLink );
2278       startCorner = corner;
2279     }
2280
2281     return _OK;
2282   }
2283 }
2284
2285 //=======================================================================
2286 /*!
2287  * \brief Move medium nodes of faces and volumes to fix distorted elements
2288  * \param volumeOnly - to fix nodes on faces or not, if the shape is solid
2289  *
2290  * Issue 0020307: EDF 992 SMESH : Linea/Quadratic with Medium Node on Geometry
2291  */
2292 //=======================================================================
2293
2294 void SMESH_MesherHelper::FixQuadraticElements(bool volumeOnly)
2295 {
2296   // apply algorithm to solids or geom faces
2297   // ----------------------------------------------
2298   if ( myShape.IsNull() ) {
2299     if ( !myMesh->HasShapeToMesh() ) return;
2300     SetSubShape( myMesh->GetShapeToMesh() );
2301
2302     TopTools_MapOfShape faces; // faces not in solid or in not meshed solid
2303     for ( TopExp_Explorer f(myShape,TopAbs_FACE,TopAbs_SOLID); f.More(); f.Next() ) {
2304       faces.Add( f.Current() );
2305     }
2306     for ( TopExp_Explorer s(myShape,TopAbs_SOLID); s.More(); s.Next() ) {
2307       if ( myMesh->GetSubMesh( s.Current() )->IsEmpty() ) { // get faces of solid
2308         for ( TopExp_Explorer f( s.Current(), TopAbs_FACE); f.More(); f.Next() )
2309           faces.Add( f.Current() );
2310       }
2311       else { // fix nodes in the solid and its faces
2312         SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
2313         h.SetSubShape( s.Current() );
2314         h.FixQuadraticElements(false);
2315       }
2316     }
2317     // fix nodes on geom faces
2318     for ( TopTools_MapIteratorOfMapOfShape fIt( faces ); fIt.More(); fIt.Next() ) {
2319       SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
2320       h.SetSubShape( fIt.Key() );
2321       h.FixQuadraticElements(true);
2322     }
2323     return;
2324   }
2325
2326   // Find out type of elements and get iterator on them
2327   // ---------------------------------------------------
2328
2329   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt;
2330   SMDSAbs_ElementType elemType = SMDSAbs_All;
2331
2332   SMESH_subMesh* submesh = myMesh->GetSubMeshContaining( myShapeID );
2333   if ( !submesh )
2334     return;
2335   if ( SMESHDS_SubMesh* smDS = submesh->GetSubMeshDS() ) {
2336     elemIt = smDS->GetElements();
2337     if ( elemIt->more() ) {
2338       elemType = elemIt->next()->GetType();
2339       elemIt = smDS->GetElements();
2340     }
2341   }
2342   if ( !elemIt || !elemIt->more() || elemType < SMDSAbs_Face )
2343     return;
2344
2345   // Fill in auxiliary data structures
2346   // ----------------------------------
2347
2348   set< QLink > links;
2349   set< QFace > faces;
2350   set< QLink >::iterator pLink;
2351   set< QFace >::iterator pFace;
2352
2353   bool isCurved = false;
2354   bool hasRectFaces = false;
2355   set<int> nbElemNodeSet;
2356
2357   if ( elemType == SMDSAbs_Volume )
2358   {
2359     SMDS_VolumeTool volTool;
2360     while ( elemIt->more() ) // loop on volumes
2361     {
2362       const SMDS_MeshElement* vol = elemIt->next();
2363       if ( !vol->IsQuadratic() || !volTool.Set( vol ))
2364         return; //continue;
2365       for ( int iF = 0; iF < volTool.NbFaces(); ++iF ) // loop on faces of volume
2366       {
2367         int nbN = volTool.NbFaceNodes( iF );
2368         nbElemNodeSet.insert( nbN );
2369         const SMDS_MeshNode** faceNodes = volTool.GetFaceNodes( iF );
2370         vector< const QLink* > faceLinks( nbN/2 );
2371         for ( int iN = 0; iN < nbN; iN += 2 ) // loop on links of a face
2372         {
2373           // store QLink
2374           QLink link( faceNodes[iN], faceNodes[iN+2], faceNodes[iN+1] );
2375           pLink = links.insert( link ).first;
2376           faceLinks[ iN/2 ] = & *pLink;
2377           if ( !isCurved )
2378             isCurved = !link.IsStraight();
2379           if ( link.MediumPos() == SMDS_TOP_3DSPACE && !link.IsStraight() )
2380             return; // already fixed
2381         }
2382         // store QFace
2383         pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
2384         if ( pFace->NbVolumes() == 0 )
2385           pFace->AddSelfToLinks();
2386         pFace->SetVolume( vol );
2387         hasRectFaces = hasRectFaces ||
2388           ( volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_HEXA ||
2389             volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_PENTA );
2390 #ifdef _DEBUG_
2391         if ( nbN == 6 )
2392           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],faceNodes[4]);
2393         else
2394           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],
2395                                                faceNodes[4],faceNodes[6] );
2396 #endif
2397       }
2398     }
2399     set< QLink >::iterator pLink = links.begin();
2400     for ( ; pLink != links.end(); ++pLink )
2401       pLink->SetContinuesFaces();
2402   }
2403   else
2404   {
2405     while ( elemIt->more() ) // loop on faces
2406     {
2407       const SMDS_MeshElement* face = elemIt->next();
2408       if ( !face->IsQuadratic() )
2409         continue;
2410       nbElemNodeSet.insert( face->NbNodes() );
2411       int nbN = face->NbNodes()/2;
2412       vector< const QLink* > faceLinks( nbN );
2413       for ( int iN = 0; iN < nbN; ++iN ) // loop on links of a face
2414       {
2415         // store QLink
2416         QLink link( face->GetNode(iN), face->GetNode((iN+1)%nbN), face->GetNode(iN+nbN) );
2417         pLink = links.insert( link ).first;
2418         faceLinks[ iN ] = & *pLink;
2419         if ( !isCurved )
2420           isCurved = !link.IsStraight();
2421       }
2422       // store QFace
2423       pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
2424       pFace->AddSelfToLinks();
2425       hasRectFaces = ( hasRectFaces || nbN == 4 );
2426     }
2427   }
2428   if ( !isCurved )
2429     return; // no curved edges of faces
2430
2431   // Compute displacement of medium nodes
2432   // -------------------------------------
2433
2434   // two loops on faces: the first is to treat boundary links, the second is for internal ones
2435   TopLoc_Location loc;
2436   // not treat boundary of volumic submesh
2437   int isInside = ( elemType == SMDSAbs_Volume && volumeOnly ) ? 1 : 0;
2438   for ( ; isInside < 2; ++isInside ) {
2439     MSG( "--------------- LOOP (inside=" << isInside << ") ------------------");
2440     SMDS_TypeOfPosition pos = isInside ? SMDS_TOP_3DSPACE : SMDS_TOP_FACE;
2441     SMDS_TypeOfPosition bndPos = isInside ? SMDS_TOP_FACE : SMDS_TOP_EDGE;
2442
2443     for ( pFace = faces.begin(); pFace != faces.end(); ++pFace ) {
2444       if ( bool(isInside) == pFace->IsBoundary() )
2445         continue;
2446       for ( int dir = 0; dir < 2; ++dir ) // 2 directions of propagation from quadrangle
2447       {
2448         MSG( "CHAIN");
2449         // make chain of links connected via continues faces
2450         int error = ERR_OK;
2451         TChain rawChain;
2452         if ( !pFace->GetLinkChain( dir, rawChain, pos, error) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
2453         rawChain.reverse();
2454         if ( !pFace->GetLinkChain( dir+2, rawChain, pos, error ) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
2455
2456         vector< TChain > chains;
2457         if ( error == ERR_OK ) { // chain contains continues rectangles
2458           chains.resize(1);
2459           chains[0].splice( chains[0].begin(), rawChain );
2460         }
2461         else if ( error == ERR_TRI ) {  // chain contains continues triangles
2462           TSplitTriaResult res = splitTrianglesIntoChains( rawChain, chains, pos );
2463           if ( res != _OK ) { // not quadrangles split into triangles
2464             fixTriaNearBoundary( rawChain, *this );
2465             break;
2466           }
2467         }
2468         else if ( error == ERR_PRISM ) { // quadrangle side faces of prisms
2469           fixPrism( rawChain );
2470           break;
2471         }
2472         else {
2473           continue;
2474         }
2475         for ( int iC = 0; iC < chains.size(); ++iC )
2476         {
2477           TChain& chain = chains[iC];
2478           if ( chain.empty() ) continue;
2479           if ( chain.front()->IsStraight() && chain.back()->IsStraight() ) {
2480             MSG("3D straight - ignore");
2481             continue;
2482           }
2483           if ( chain.front()->MediumPos() > bndPos ||
2484                chain.back()->MediumPos() > bndPos ) {
2485             MSG("Internal chain - ignore");
2486             continue;
2487           }
2488           // mesure chain length and compute link position along the chain
2489           double chainLen = 0;
2490           vector< double > linkPos;
2491           MSGBEG( "Link medium nodes: ");
2492           TChain::iterator link0 = chain.begin(), link1 = chain.begin(), link2;
2493           for ( ++link1; link1 != chain.end(); ++link1, ++link0 ) {
2494             MSGBEG( (*link0)->_mediumNode->GetID() << "-" <<(*link1)->_mediumNode->GetID()<<" ");
2495             double len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
2496             while ( len < numeric_limits<double>::min() ) { // remove degenerated link
2497               link1 = chain.erase( link1 );
2498               if ( link1 == chain.end() )
2499                 break;
2500               len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
2501             }
2502             chainLen += len;
2503             linkPos.push_back( chainLen );
2504           }
2505           MSG("");
2506           if ( linkPos.size() < 2 )
2507             continue;
2508
2509           gp_Vec move0 = chain.front()->_nodeMove;
2510           gp_Vec move1 = chain.back ()->_nodeMove;
2511
2512           TopoDS_Face face;
2513           bool checkUV = true;
2514           if ( !isInside ) {
2515             // compute node displacement of end links in parametric space of face
2516             const SMDS_MeshNode* nodeOnFace = (*(++chain.begin()))->_mediumNode;
2517             TopoDS_Shape f = GetSubShapeByNode( nodeOnFace, GetMeshDS() );
2518             if ( !f.IsNull() && f.ShapeType() == TopAbs_FACE )
2519             {
2520               face = TopoDS::Face( f );
2521               Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface(face,loc);
2522               for ( int is1 = 0; is1 < 2; ++is1 ) // move0 or move1
2523               {
2524                 TChainLink& link = is1 ? chain.back() : chain.front();
2525                 gp_XY uvm = GetNodeUV( face, link->_mediumNode, nodeOnFace, &checkUV);
2526                 gp_XY uv1 = GetNodeUV( face, link->node1(), nodeOnFace, &checkUV);
2527                 gp_XY uv2 = GetNodeUV( face, link->node2(), nodeOnFace, &checkUV);
2528                 gp_XY uv12 = GetMiddleUV( surf, uv1, uv2);
2529                 // uvMove = uvm - uv12
2530                 gp_XY uvMove = applyIn2D(surf, uvm, uv12, gp_XY_Subtracted, /*inPeriod=*/false);
2531                 ( is1 ? move1 : move0 ).SetCoord( uvMove.X(), uvMove.Y(), 0 );
2532                 if ( !is1 ) // correct nodeOnFace for move1 (issue 0020919)
2533                   nodeOnFace = (*(++chain.rbegin()))->_mediumNode;
2534               }
2535               if ( move0.SquareMagnitude() < straightTol2 &&
2536                    move1.SquareMagnitude() < straightTol2 ) {
2537                 MSG("2D straight - ignore");
2538                 continue; // straight - no need to move nodes of internal links
2539               }
2540             }
2541           }
2542           gp_Trsf trsf;
2543           if ( isInside || face.IsNull() )
2544           {
2545             // compute node displacement of end links in their local coord systems
2546             {
2547               TChainLink& ln0 = chain.front(), ln1 = *(++chain.begin());
2548               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln0.Normal(),
2549                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
2550               move0.Transform(trsf);
2551             }
2552             {
2553               TChainLink& ln0 = *(++chain.rbegin()), ln1 = chain.back();
2554               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln1.Normal(),
2555                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
2556               move1.Transform(trsf);
2557             }
2558           }
2559           // compute displacement of medium nodes
2560           link2 = chain.begin();
2561           link0 = link2++;
2562           link1 = link2++;
2563           for ( int i = 0; link2 != chain.end(); ++link0, ++link1, ++link2, ++i )
2564           {
2565             double r = linkPos[i] / chainLen;
2566             // displacement in local coord system
2567             gp_Vec move = (1. - r) * move0 + r * move1;
2568             if ( isInside || face.IsNull()) {
2569               // transform to global
2570               gp_Vec x01( (*link0)->MiddlePnt(), (*link1)->MiddlePnt() );
2571               gp_Vec x12( (*link1)->MiddlePnt(), (*link2)->MiddlePnt() );
2572               gp_Vec x = x01.Normalized() + x12.Normalized();
2573               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), link1->Normal(), x), gp_Ax3() );
2574               move.Transform(trsf);
2575             }
2576             else {
2577               // compute 3D displacement by 2D one
2578               Handle(Geom_Surface) s = BRep_Tool::Surface(face,loc);
2579               gp_XY oldUV   = GetNodeUV( face, (*link1)->_mediumNode, 0, &checkUV);
2580               gp_XY newUV   = applyIn2D( s, oldUV, gp_XY( move.X(),move.Y()), gp_XY_Added);
2581               gp_Pnt newPnt = s->Value( newUV.X(), newUV.Y());
2582               move = gp_Vec( XYZ((*link1)->_mediumNode), newPnt.Transformed(loc) );
2583 #ifdef _DEBUG_
2584               if ( (XYZ((*link1)->node1()) - XYZ((*link1)->node2())).SquareModulus() <
2585                    move.SquareMagnitude())
2586               {
2587                 gp_XY uv0 = GetNodeUV( face, (*link0)->_mediumNode, 0, &checkUV);
2588                 gp_XY uv2 = GetNodeUV( face, (*link2)->_mediumNode, 0, &checkUV);
2589                 MSG( "TOO LONG MOVE \t" <<
2590                      "uv0: "<<uv0.X()<<", "<<uv0.Y()<<" \t" <<
2591                      "uv2: "<<uv2.X()<<", "<<uv2.Y()<<" \t" <<
2592                      "uvOld: "<<oldUV.X()<<", "<<oldUV.Y()<<" \t" <<
2593                      "newUV: "<<newUV.X()<<", "<<newUV.Y()<<" \t");
2594               }
2595 #endif
2596             }
2597             (*link1)->Move( move );
2598             MSG( "Move " << (*link1)->_mediumNode->GetID() << " following "
2599                  << chain.front()->_mediumNode->GetID() <<"-"
2600                  << chain.back ()->_mediumNode->GetID() <<
2601                  " by " << move.Magnitude());
2602           }
2603         } // loop on chains of links
2604       } // loop on 2 directions of propagation from quadrangle
2605     } // loop on faces
2606   }
2607
2608   // Move nodes
2609   // -----------
2610
2611   for ( pLink = links.begin(); pLink != links.end(); ++pLink ) {
2612     if ( pLink->IsMoved() ) {
2613       //gp_Pnt p = pLink->MediumPnt() + pLink->Move();
2614       gp_Pnt p = pLink->MiddlePnt() + pLink->Move();
2615       GetMeshDS()->MoveNode( pLink->_mediumNode, p.X(), p.Y(), p.Z());
2616     }
2617   }
2618 }
2619
2620 //=======================================================================
2621 /*!
2622  * \brief Iterator on ancestors of the given type
2623  */
2624 //=======================================================================
2625
2626 struct TAncestorsIterator : public SMDS_Iterator<const TopoDS_Shape*>
2627 {
2628   TopTools_ListIteratorOfListOfShape _ancIter;
2629   TopAbs_ShapeEnum                   _type;
2630   TAncestorsIterator( const TopTools_ListOfShape& ancestors, TopAbs_ShapeEnum type)
2631     : _ancIter( ancestors ), _type( type )
2632   {
2633     if ( _ancIter.More() && _ancIter.Value().ShapeType() != _type ) next();
2634   }
2635   virtual bool more()
2636   {
2637     return _ancIter.More();
2638   }
2639   virtual const TopoDS_Shape* next()
2640   {
2641     const TopoDS_Shape* s = _ancIter.More() ? & _ancIter.Value() : 0;
2642     if ( _ancIter.More() )
2643       for ( _ancIter.Next();  _ancIter.More(); _ancIter.Next())
2644         if ( _ancIter.Value().ShapeType() == _type )
2645           break;
2646     return s;
2647   }
2648 };
2649
2650 //=======================================================================
2651 /*!
2652  * \brief Return iterator on ancestors of the given type
2653  */
2654 //=======================================================================
2655
2656 PShapeIteratorPtr SMESH_MesherHelper::GetAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2657                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
2658                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
2659 {
2660   return PShapeIteratorPtr( new TAncestorsIterator( mesh.GetAncestors(shape), ancestorType));
2661 }