src/SMESH/SMESH_MesherHelper.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2013  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
   5 //
   6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8 // License as published by the Free Software Foundation; either
   9 // version 2.1 of the License.
  10 //
  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14 // Lesser General Public License for more details.
  15 //
  16 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22
  23 // File:      SMESH_MesherHelper.cxx
  24 // Created:   15.02.06 15:22:41
  25 // Author:    Sergey KUUL
  26 //
  27 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  28
  29 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
  30 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
  31 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
  32 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
  33 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  34 #include "SMESH_Block.hxx"
  35 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  36 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
  37 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  38
  39 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  40 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  41 #include <BRepTools.hxx>
  42 #include <BRep_Tool.hxx>
  43 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  44 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  45 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  46 #include <Geom_Curve.hxx>
  47 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  48 #include <Geom_Surface.hxx>
  49 #include <ShapeAnalysis.hxx>
  50 #include <TopExp.hxx>
  51 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  52 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  53 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
  54 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  55 #include <TopoDS.hxx>
  56 #include <gp_Ax3.hxx>
  57 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  58 #include <gp_Trsf.hxx>
  59
  60 #include <Standard_Failure.hxx>
  61 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  62
  63 #include <utilities.h>
  64
  65 #include <limits>
  66
  67 using namespace std;
  68
  69 #define RETURN_BAD_RESULT(msg) { MESSAGE(msg); return false; }
  70
  71 namespace {
  72
  73   gp_XYZ XYZ(const SMDS_MeshNode* n) { return gp_XYZ(n->X(), n->Y(), n->Z()); }
  74
  75   enum { U_periodic = 1, V_periodic = 2 };
  76 }
  77
  78 //================================================================================
  79 /*!
  80  * \brief Constructor
  81  */
  82 //================================================================================
  83
  84 SMESH_MesherHelper::SMESH_MesherHelper(SMESH_Mesh& theMesh)
  85   : myParIndex(0),
  86     myMesh(&theMesh),
  87     myShapeID(0),
  88     myCreateQuadratic(false),
  89     myCreateBiQuadratic(false),
  90     myFixNodeParameters(false)
  91 {
  92   myPar1[0] = myPar2[0] = myPar1[1] = myPar2[1] = 0;
  93   mySetElemOnShape = ( ! myMesh->HasShapeToMesh() );
  94 }
  95
  96 //=======================================================================
  97 //function : ~SMESH_MesherHelper
  98 //purpose  :
  99 //=======================================================================
 100
 101 SMESH_MesherHelper::~SMESH_MesherHelper()
 102 {
 103   {
 104     TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = myFace2Projector.begin();
 105     for ( ; i_proj != myFace2Projector.end(); ++i_proj )
 106       delete i_proj->second;
 107   }
 108   {
 109     TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj = myEdge2Projector.begin();
 110     for ( ; i_proj != myEdge2Projector.end(); ++i_proj )
 111       delete i_proj->second;
 112   }
 113 }
 114
 115 //=======================================================================
 116 //function : IsQuadraticSubMesh
 117 //purpose  : Check submesh for given shape: if all elements on this shape
 118 //           are quadratic, quadratic elements will be created.
 119 //           Also fill myTLinkNodeMap
 120 //=======================================================================
 121
 122 bool SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh(const TopoDS_Shape& aSh)
 123 {
 124   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 125   // we can create quadratic elements only if all elements
 126   // created on sub-shapes of given shape are quadratic
 127   // also we have to fill myTLinkNodeMap
 128   myCreateQuadratic = true;
 129   mySeamShapeIds.clear();
 130   myDegenShapeIds.clear();
 131   TopAbs_ShapeEnum subType( aSh.ShapeType()==TopAbs_FACE ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE );
 132   if ( aSh.ShapeType()==TopAbs_COMPOUND )
 133   {
 134     TopoDS_Iterator subIt( aSh );
 135     if ( subIt.More() )
 136       subType = ( subIt.Value().ShapeType()==TopAbs_FACE ) ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE;
 137   }
 138   SMDSAbs_ElementType elemType( subType==TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
 139
 140
 141   int nbOldLinks = myTLinkNodeMap.size();
 142
 143   if ( !myMesh->HasShapeToMesh() )
 144   {
 145     if (( myCreateQuadratic = myMesh->NbFaces( ORDER_QUADRATIC )))
 146     {
 147       SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator();
 148       while ( fIt->more() )
 149         AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( fIt->next() ));
 150     }
 151   }
 152   else
 153   {
 154     TopExp_Explorer exp( aSh, subType );
 155     TopTools_MapOfShape checkedSubShapes;
 156     for (; exp.More() && myCreateQuadratic; exp.Next()) {
 157       if ( !checkedSubShapes.Add( exp.Current() ))
 158         continue; // needed if aSh is compound of solids
 159       if ( SMESHDS_SubMesh * subMesh = meshDS->MeshElements( exp.Current() )) {
 160         if ( SMDS_ElemIteratorPtr it = subMesh->GetElements() ) {
 161           while(it->more()) {
 162             const SMDS_MeshElement* e = it->next();
 163             if ( e->GetType() != elemType || !e->IsQuadratic() ) {
 164               myCreateQuadratic = false;
 165               break;
 166             }
 167             else {
 168               // fill TLinkNodeMap
 169               switch ( e->NbCornerNodes() ) {
 170               case 2:
 171                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(2)); break;
 172               case 3:
 173                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(3));
 174                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(4));
 175                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(0),e->GetNode(5)); break;
 176               case 4:
 177                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(4));
 178                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(5));
 179                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(3),e->GetNode(6));
 180                 AddTLinkNode(e->GetNode(3),e->GetNode(0),e->GetNode(7));
 181                 break;
 182               default:
 183                 myCreateQuadratic = false;
 184                 break;
 185               }
 186             }
 187           }
 188         }
 189       }
 190     }
 191   }
 192
 193   if ( nbOldLinks == myTLinkNodeMap.size() )
 194     myCreateQuadratic = false;
 195
 196   if(!myCreateQuadratic) {
 197     myTLinkNodeMap.clear();
 198   }
 199   SetSubShape( aSh );
 200
 201   return myCreateQuadratic;
 202 }
 203
 204 //=======================================================================
 205 //function : SetSubShape
 206 //purpose  : Set geometry to make elements on
 207 //=======================================================================
 208
 209 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const int aShID)
 210 {
 211   if ( aShID == myShapeID )
 212     return;
 213   if ( aShID > 0 )
 214     SetSubShape( GetMeshDS()->IndexToShape( aShID ));
 215   else
 216     SetSubShape( TopoDS_Shape() );
 217 }
 218
 219 //=======================================================================
 220 //function : SetSubShape
 221 //purpose  : Set geometry to create elements on
 222 //=======================================================================
 223
 224 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
 225 {
 226   if ( myShape.IsSame( aSh ))
 227     return;
 228
 229   myShape = aSh;
 230   mySeamShapeIds.clear();
 231   myDegenShapeIds.clear();
 232
 233   if ( myShape.IsNull() ) {
 234     myShapeID  = 0;
 235     return;
 236   }
 237   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 238   myShapeID = meshDS->ShapeToIndex(aSh);
 239   myParIndex = 0;
 240
 241   // treatment of periodic faces
 242   for ( TopExp_Explorer eF( aSh, TopAbs_FACE ); eF.More(); eF.Next() )
 243   {
 244     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( eF.Current() );
 245     TopLoc_Location loc;
 246     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face, loc );
 247
 248     if ( surface->IsUPeriodic() || surface->IsVPeriodic() ||
 249          surface->IsUClosed()   || surface->IsVClosed() )
 250     {
 251       //while ( surface->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 252       //surface = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surface )->BasisSurface();
 253       GeomAdaptor_Surface surf( surface );
 254
 255       for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
 256       {
 257         // look for a seam edge
 258         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
 259         if ( BRep_Tool::IsClosed( edge, face )) {
 260           // initialize myPar1, myPar2 and myParIndex
 261           gp_Pnt2d uv1, uv2;
 262           BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 263           if ( Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) ) < Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) ))
 264           {
 265             myParIndex |= U_periodic;
 266             myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
 267             myPar2[0] = surf.LastUParameter();
 268           }
 269           else {
 270             myParIndex |= V_periodic;
 271             myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
 272             myPar2[1] = surf.LastVParameter();
 273           }
 274           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice
 275           int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
 276           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
 277           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() ) {
 278             int vertexID = meshDS->ShapeToIndex( v.Current() );
 279             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
 280           }
 281         }
 282
 283         // look for a degenerated edge
 284         if ( BRep_Tool::Degenerated( edge )) {
 285           myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( edge ));
 286           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
 287             myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
 288         }
 289       }
 290       if ( !myDegenShapeIds.empty() && !myParIndex ) {
 291         if ( surface->IsUPeriodic() || surface->IsUClosed() ) {
 292           myParIndex |= U_periodic;
 293           myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
 294           myPar2[0] = surf.LastUParameter();
 295         }
 296         else if ( surface->IsVPeriodic() || surface->IsVClosed() ) {
 297           myParIndex |= V_periodic;
 298           myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
 299           myPar2[1] = surf.LastVParameter();
 300         }
 301       }
 302     }
 303   }
 304 }
 305
 306 //=======================================================================
 307 //function : GetNodeUVneedInFaceNode
 308 //purpose  : Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
 309 //           Return true if the face is periodic.
 310 //           If F is Null, answer about sub-shape set through IsQuadraticSubMesh() or
 311 //           * SetSubShape()
 312 //=======================================================================
 313
 314 bool SMESH_MesherHelper::GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F) const
 315 {
 316   if ( F.IsNull() ) return !mySeamShapeIds.empty();
 317
 318   if ( !F.IsNull() && !myShape.IsNull() && myShape.IsSame( F ))
 319     return !mySeamShapeIds.empty();
 320
 321   TopLoc_Location loc;
 322   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 323   if ( !aSurface.IsNull() )
 324     return ( aSurface->IsUPeriodic() || aSurface->IsVPeriodic() );
 325
 326   return false;
 327 }
 328
 329 //=======================================================================
 330 //function : IsMedium
 331 //purpose  :
 332 //=======================================================================
 333
 334 bool SMESH_MesherHelper::IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
 335                                   const SMDSAbs_ElementType typeToCheck)
 336 {
 337   return SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, typeToCheck );
 338 }
 339
 340 //=======================================================================
 341 //function : GetSubShapeByNode
 342 //purpose  : Return support shape of a node
 343 //=======================================================================
 344
 345 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
 346                                                    const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
 347 {
 348   int shapeID = node ? node->getshapeId() : 0;
 349   if ( 0 < shapeID && shapeID <= meshDS->MaxShapeIndex() )
 350     return meshDS->IndexToShape( shapeID );
 351   else
 352     return TopoDS_Shape();
 353 }
 354
 355
 356 //=======================================================================
 357 //function : AddTLinkNode
 358 //purpose  : add a link in my data structure
 359 //=======================================================================
 360
 361 void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
 362                                       const SMDS_MeshNode* n2,
 363                                       const SMDS_MeshNode* n12)
 364 {
 365   // add new record to map
 366   SMESH_TLink link( n1, n2 );
 367   myTLinkNodeMap.insert( make_pair(link,n12));
 368 }
 369
 370 //================================================================================
 371 /*!
 372  * \brief Add quadratic links of edge to own data structure
 373  */
 374 //================================================================================
 375
 376 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
 377 {
 378   if ( edge->IsQuadratic() )
 379     AddTLinkNode(edge->GetNode(0), edge->GetNode(1), edge->GetNode(2));
 380 }
 381
 382 //================================================================================
 383 /*!
 384  * \brief Add quadratic links of face to own data structure
 385  */
 386 //================================================================================
 387
 388 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
 389 {
 390   if ( !f->IsPoly() )
 391     switch ( f->NbNodes() ) {
 392     case 7:
 393       // myMapWithCentralNode.insert
 394       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2) ),
 395       //                f->GetNode(6)));
 396       // break; -- add medium nodes as well
 397     case 6:
 398       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(3));
 399       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(4));
 400       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(0),f->GetNode(5)); break;
 401
 402     case 9:
 403       // myMapWithCentralNode.insert
 404       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(3) ),
 405       //                f->GetNode(8)));
 406       // break; -- add medium nodes as well
 407     case 8:
 408       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(4));
 409       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(5));
 410       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(3),f->GetNode(6));
 411       AddTLinkNode(f->GetNode(3),f->GetNode(0),f->GetNode(7)); break;
 412     default:;
 413     }
 414 }
 415
 416 //================================================================================
 417 /*!
 418  * \brief Add quadratic links of volume to own data structure
 419  */
 420 //================================================================================
 421
 422 void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
 423 {
 424   if ( volume->IsQuadratic() )
 425   {
 426     SMDS_VolumeTool vTool( volume );
 427     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetNodes();
 428     set<int> addedLinks;
 429     for ( int iF = 1; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
 430     {
 431       const int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
 432       const int* iNodes = vTool.GetFaceNodesIndices( iF );
 433       for ( int i = 0; i < nbN; )
 434       {
 435         int iN1  = iNodes[i++];
 436         int iN12 = iNodes[i++];
 437         int iN2  = iNodes[i];
 438         if ( iN1 > iN2 ) std::swap( iN1, iN2 );
 439         int linkID = iN1 * vTool.NbNodes() + iN2;
 440         pair< set<int>::iterator, bool > it_isNew = addedLinks.insert( linkID );
 441         if ( it_isNew.second )
 442           AddTLinkNode( nodes[iN1], nodes[iN2], nodes[iN12] );
 443         else
 444           addedLinks.erase( it_isNew.first ); // each link encounters only twice
 445       }
 446       if ( vTool.NbNodes() == 27 )
 447       {
 448         const SMDS_MeshNode* nFCenter = nodes[ vTool.GetCenterNodeIndex( iF )];
 449         if ( nFCenter->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
 450           myMapWithCentralNode.insert
 451             ( make_pair( TBiQuad( nodes[ iNodes[0]], nodes[ iNodes[1]],
 452                                   nodes[ iNodes[2]], nodes[ iNodes[3]] ),
 453                          nFCenter ));
 454       }
 455     }
 456   }
 457 }
 458
 459 //================================================================================
 460 /*!
 461  * \brief Return true if position of nodes on the shape hasn't yet been checked or
 462  * the positions proved to be invalid
 463  */
 464 //================================================================================
 465
 466 bool SMESH_MesherHelper::toCheckPosOnShape(int shapeID ) const
 467 {
 468   map< int,bool >::const_iterator id_ok = myNodePosShapesValidity.find( shapeID );
 469   return ( id_ok == myNodePosShapesValidity.end() || !id_ok->second );
 470 }
 471
 472 //================================================================================
 473 /*!
 474  * \brief Set validity of positions of nodes on the shape.
 475  * Once set, validity is not changed
 476  */
 477 //================================================================================
 478
 479 void SMESH_MesherHelper::setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const
 480 {
 481   ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok));
 482 }
 483
 484 //=======================================================================
 485 //function : ToFixNodeParameters
 486 //purpose  : Enables fixing node parameters on EDGEs and FACEs in
 487 //           GetNodeU(...,check=true), GetNodeUV(...,check=true), CheckNodeUV() and
 488 //           CheckNodeU() in case if a node lies on a shape set via SetSubShape().
 489 //           Default is False
 490 //=======================================================================
 491
 492 void SMESH_MesherHelper::ToFixNodeParameters(bool toFix)
 493 {
 494   myFixNodeParameters = toFix;
 495 }
 496
 497
 498 //=======================================================================
 499 //function : GetUVOnSeam
 500 //purpose  : Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
 501 //=======================================================================
 502
 503 gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::GetUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const
 504 {
 505   gp_Pnt2d result = uv1;
 506   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
 507   {
 508     if ( myParIndex & i )
 509     {
 510       double p1 = uv1.Coord( i );
 511       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
 512       if ( myParIndex == i ||
 513            dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar2[i-1] ) / 100. ||
 514            dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar2[i-1] ) / 100. )
 515       {
 516         double p2 = uv2.Coord( i );
 517         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
 518         if ( Abs( p2 - p1 ) > Abs( p2 - p1Alt ))
 519           result.SetCoord( i, p1Alt );
 520       }
 521     }
 522   }
 523   return result;
 524 }
 525
 526 //=======================================================================
 527 //function : GetNodeUV
 528 //purpose  : Return node UV on face
 529 //=======================================================================
 530
 531 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 532                                     const SMDS_MeshNode* n,
 533                                     const SMDS_MeshNode* n2,
 534                                     bool*                check) const
 535 {
 536   gp_Pnt2d uv( Precision::Infinite(), Precision::Infinite() );
 537
 538   const SMDS_PositionPtr Pos = n->GetPosition();
 539   bool uvOK = false;
 540   if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_FACE)
 541   {
 542     // node has position on face
 543     const SMDS_FacePosition* fpos =
 544       static_cast<const SMDS_FacePosition*>(n->GetPosition());
 545     uv.SetCoord(fpos->GetUParameter(),fpos->GetVParameter());
 546     if ( check )
 547       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ));
 548   }
 549   else if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE)
 550   {
 551     // node has position on edge => it is needed to find
 552     // corresponding edge from face, get pcurve for this
 553     // edge and retrieve value from this pcurve
 554     const SMDS_EdgePosition* epos =
 555       static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(n->GetPosition());
 556     int edgeID = n->getshapeId();
 557     TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge(GetMeshDS()->IndexToShape(edgeID));
 558     double f, l, u = epos->GetUParameter();
 559     Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(E, F, f, l);
 560     bool validU = ( f < u && u < l );
 561     if ( validU )
 562       uv = C2d->Value( u );
 563     else
 564       uv.SetCoord( Precision::Infinite(),0.);
 565     if ( check || !validU )
 566       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ),/*force=*/ !validU );
 567
 568     // for a node on a seam edge select one of UVs on 2 pcurves
 569     if ( n2 && IsSeamShape( edgeID ) )
 570     {
 571       uv = GetUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0, check ));
 572     }
 573     else
 574     { // adjust uv to period
 575       TopLoc_Location loc;
 576       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
 577       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
 578       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
 579       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
 580         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 581         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 582         if(isUPeriodic)
 583           uv.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
 584         if(isVPeriodic)
 585           uv.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
 586       }
 587     }
 588   }
 589   else if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_VERTEX)
 590   {
 591     if ( int vertexID = n->getshapeId() ) {
 592       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(GetMeshDS()->IndexToShape(vertexID));
 593       try {
 594         uv = BRep_Tool::Parameters( V, F );
 595         uvOK = true;
 596       }
 597       catch (Standard_Failure& exc) {
 598       }
 599       if ( !uvOK ) {
 600         for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() )
 601           uvOK = ( V == vert.Current() );
 602         if ( !uvOK ) {
 603 #ifdef _DEBUG_
 604           MESSAGE ( "SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(); Vertex " << vertexID
 605                << " not in face " << GetMeshDS()->ShapeToIndex( F ) );
 606 #endif
 607           // get UV of a vertex closest to the node
 608           double dist = 1e100;
 609           gp_Pnt pn = XYZ( n );
 610           for ( TopExp_Explorer vert(F,TopAbs_VERTEX); !uvOK && vert.More(); vert.Next() ) {
 611             TopoDS_Vertex curV = TopoDS::Vertex( vert.Current() );
 612             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( curV );
 613             double curDist = p.SquareDistance( pn );
 614             if ( curDist < dist ) {
 615               dist = curDist;
 616               uv = BRep_Tool::Parameters( curV, F );
 617               uvOK = ( dist < DBL_MIN );
 618             }
 619           }
 620         }
 621         else {
 622           uvOK = false;
 623           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( myMesh->GetAncestors( V ));
 624           for ( ; it.More(); it.Next() ) {
 625             if ( it.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
 626               const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( it.Value() );
 627               double f,l;
 628               Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, F, f, l);
 629               if ( !C2d.IsNull() ) {
 630                 double u = ( V == TopExp::FirstVertex( edge ) ) ?  f : l;
 631                 uv = C2d->Value( u );
 632                 uvOK = true;
 633                 break;
 634               }
 635             }
 636           }
 637         }
 638       }
 639       if ( n2 && IsSeamShape( vertexID ) )
 640         uv = GetUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0 ));
 641     }
 642   }
 643   else
 644   {
 645     uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ));
 646   }
 647
 648   if ( check )
 649     *check = uvOK;
 650
 651   return uv.XY();
 652 }
 653
 654 //=======================================================================
 655 //function : CheckNodeUV
 656 //purpose  : Check and fix node UV on a face
 657 //=======================================================================
 658
 659 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 660                                      const SMDS_MeshNode* n,
 661                                      gp_XY&               uv,
 662                                      const double         tol,
 663                                      const bool           force,
 664                                      double               distXYZ[4]) const
 665 {
 666   int shapeID = n->getshapeId();
 667   bool infinit = ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) || Precision::IsInfinite( uv.Y() ));
 668   if ( force || toCheckPosOnShape( shapeID ) || infinit )
 669   {
 670     // check that uv is correct
 671     TopLoc_Location loc;
 672     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 673     gp_Pnt nodePnt = XYZ( n ), surfPnt(0,0,0);
 674     double dist = 0;
 675     if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 676     if ( infinit ||
 677          (dist = nodePnt.Distance( surfPnt = surface->Value( uv.X(), uv.Y() ))) > tol )
 678     {
 679       setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
 680       if ( !infinit && distXYZ ) {
 681         surfPnt.Transform( loc );
 682         distXYZ[0] = dist;
 683         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 684       }
 685       // uv incorrect, project the node to surface
 686       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = GetProjector( F, loc, tol );
 687       projector.Perform( nodePnt );
 688       if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
 689       {
 690         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV() failed to project" );
 691         return false;
 692       }
 693       Quantity_Parameter U,V;
 694       projector.LowerDistanceParameters(U,V);
 695       uv.SetCoord( U,V );
 696       surfPnt = surface->Value( U, V );
 697       dist = nodePnt.Distance( surfPnt );
 698       if ( distXYZ ) {
 699         surfPnt.Transform( loc );
 700         distXYZ[0] = dist;
 701         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 702       }
 703       if ( dist > tol )
 704       {
 705         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(), invalid projection" );
 706         return false;
 707       }
 708       // store the fixed UV on the face
 709       if ( myShape.IsSame(F) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
 710         const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
 711           ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_FacePosition( U, V )));
 712     }
 713     else if ( uv.Modulus() > numeric_limits<double>::min() )
 714     {
 715       setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
 716     }
 717   }
 718   return true;
 719 }
 720
 721 //=======================================================================
 722 //function : GetProjector
 723 //purpose  : Return projector intitialized by given face without location, which is returned
 724 //=======================================================================
 725
 726 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
 727                                                              TopLoc_Location&   loc,
 728                                                              double             tol ) const
 729 {
 730   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 731   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 732   TID2ProjectorOnSurf& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnSurf&>( myFace2Projector );
 733   TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
 734   if ( i_proj == i2proj.end() )
 735   {
 736     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
 737     double U1, U2, V1, V2;
 738     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
 739     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
 740     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
 741     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
 742   }
 743   return *( i_proj->second );
 744 }
 745
 746 namespace
 747 {
 748   gp_XY AverageUV(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return ( uv1 + uv2 ) / 2.; }
 749   gp_XY_FunPtr(Added); // define gp_XY_Added pointer to function calling gp_XY::Added(gp_XY)
 750   gp_XY_FunPtr(Subtracted);
 751 }
 752
 753 //=======================================================================
 754 //function : applyIn2D
 755 //purpose  : Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
 756 //           It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
 757 //           to easily define pointer to function of gp_XY class.
 758 //=======================================================================
 759
 760 gp_XY SMESH_MesherHelper::applyIn2D(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 761                                     const gp_XY&                uv1,
 762                                     const gp_XY&                uv2,
 763                                     xyFunPtr                    fun,
 764                                     const bool                  resultInPeriod)
 765 {
 766   Standard_Boolean isUPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsUPeriodic();
 767   Standard_Boolean isVPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsVPeriodic();
 768   if ( !isUPeriodic && !isVPeriodic )
 769     return fun(uv1,uv2);
 770
 771   // move uv2 not far than half-period from uv1
 772   double u2 =
 773     uv2.X()+(isUPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.X(),uv1.X(),surface->UPeriod()) :0);
 774   double v2 =
 775     uv2.Y()+(isVPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.Y(),uv1.Y(),surface->VPeriod()) :0);
 776
 777   // execute operation
 778   gp_XY res = fun( uv1, gp_XY(u2,v2) );
 779
 780   // move result within period
 781   if ( resultInPeriod )
 782   {
 783     Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 784     surface->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 785     if ( isUPeriodic )
 786       res.SetX( res.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.X(),UF,UL));
 787     if ( isVPeriodic )
 788       res.SetY( res.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.Y(),VF,VL));
 789   }
 790
 791   return res;
 792 }
 793 //=======================================================================
 794 //function : GetMiddleUV
 795 //purpose  : Return middle UV taking in account surface period
 796 //=======================================================================
 797
 798 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
 799                                       const gp_XY&                p1,
 800                                       const gp_XY&                p2)
 801 {
 802   // NOTE:
 803   // the proper place of getting basic surface seems to be in applyIn2D()
 804   // but we put it here to decrease a risk of regressions just before releasing a version
 805   Handle(Geom_Surface) surf = surface;
 806   while ( !surf.IsNull() && surf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 807     surf = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf )->BasisSurface();
 808
 809   return applyIn2D( surf, p1, p2, & AverageUV );
 810 }
 811
 812 //=======================================================================
 813 //function : GetCenterUV
 814 //purpose  : Return UV for the central node of a biquadratic triangle
 815 //=======================================================================
 816
 817 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetCenterUV(const gp_XY& uv1,
 818                                       const gp_XY& uv2,
 819                                       const gp_XY& uv3,
 820                                       const gp_XY& uv12,
 821                                       const gp_XY& uv23,
 822                                       const gp_XY& uv31,
 823                                       bool *       isBadTria/*=0*/)
 824 {
 825   bool badTria;
 826   gp_XY uvAvg = ( uv12 + uv23 + uv31 ) / 3.;
 827
 828   if      (( badTria = (( uvAvg - uv1 ) * ( uvAvg - uv23 ) > 0 )))
 829     uvAvg = ( uv1 + uv23 ) / 2.;
 830   else if (( badTria = (( uvAvg - uv2 ) * ( uvAvg - uv31 ) > 0 )))
 831     uvAvg = ( uv2 + uv31 ) / 2.;
 832   else if (( badTria = (( uvAvg - uv3 ) * ( uvAvg - uv12 ) > 0 )))
 833     uvAvg = ( uv3 + uv12 ) / 2.;
 834
 835   if ( isBadTria )
 836     *isBadTria = badTria;
 837   return uvAvg;
 838 }
 839
 840 //=======================================================================
 841 //function : GetNodeU
 842 //purpose  : Return node U on edge
 843 //=======================================================================
 844
 845 double SMESH_MesherHelper::GetNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
 846                                     const SMDS_MeshNode* n,
 847                                     const SMDS_MeshNode* inEdgeNode,
 848                                     bool*                check)
 849 {
 850   double param = Precision::Infinite();
 851
 852   const SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
 853   if ( pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
 854   {
 855     const SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( pos );
 856     param =  epos->GetUParameter();
 857   }
 858   else if( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
 859   {
 860     if ( inEdgeNode && TopExp::FirstVertex( E ).IsSame( TopExp::LastVertex( E ))) // issue 0020128
 861     {
 862       Standard_Real f,l;
 863       BRep_Tool::Range( E, f,l );
 864       double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
 865       param = ( fabs( uInEdge - f ) < fabs( l - uInEdge )) ? f : l;
 866     }
 867     else
 868     {
 869       SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
 870       int vertexID = n->getshapeId();
 871       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(vertexID));
 872       param =  BRep_Tool::Parameter( V, E );
 873     }
 874   }
 875   if ( check )
 876   {
 877     double tol = BRep_Tool::Tolerance( E );
 878     double f,l;  BRep_Tool::Range( E, f,l );
 879     bool force = ( param < f-tol || param > l+tol );
 880     if ( !force && pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
 881       force = ( GetMeshDS()->ShapeToIndex( E ) != n->getshapeId() );
 882
 883     *check = CheckNodeU( E, n, param, 2*tol, force );
 884   }
 885   return param;
 886 }
 887
 888 //=======================================================================
 889 //function : CheckNodeU
 890 //purpose  : Check and fix node U on an edge
 891 //           Return false if U is bad and could not be fixed
 892 //=======================================================================
 893
 894 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
 895                                     const SMDS_MeshNode* n,
 896                                     double&              u,
 897                                     const double         tol,
 898                                     const bool           force,
 899                                     double               distXYZ[4]) const
 900 {
 901   int shapeID = n->getshapeId();
 902   if ( force || toCheckPosOnShape( shapeID ))
 903   {
 904     TopLoc_Location loc; double f,l;
 905     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
 906     if ( curve.IsNull() ) // degenerated edge
 907     {
 908       if ( u+tol < f || u-tol > l )
 909       {
 910         double r = Max( 0.5, 1 - tol*n->GetID()); // to get a unique u on edge
 911         u =  f*r + l*(1-r);
 912       }
 913     }
 914     else
 915     {
 916       gp_Pnt nodePnt = SMESH_TNodeXYZ( n );
 917       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 918       gp_Pnt curvPnt = curve->Value( u );
 919       double dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
 920       if ( distXYZ ) {
 921         curvPnt.Transform( loc );
 922         distXYZ[0] = dist;
 923         distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
 924       }
 925       if ( dist > tol )
 926       {
 927         setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
 928         // u incorrect, project the node to the curve
 929         int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( E );
 930         TID2ProjectorOnCurve& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnCurve&>( myEdge2Projector );
 931         TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj =
 932           i2proj.insert( make_pair( edgeID, (GeomAPI_ProjectPointOnCurve*) 0 )).first;
 933         if ( !i_proj->second  )
 934         {
 935           i_proj->second = new GeomAPI_ProjectPointOnCurve();
 936           i_proj->second->Init( curve, f, l );
 937         }
 938         GeomAPI_ProjectPointOnCurve* projector = i_proj->second;
 939         projector->Perform( nodePnt );
 940         if ( projector->NbPoints() < 1 )
 941         {
 942           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU() failed to project" );
 943           return false;
 944         }
 945         Quantity_Parameter U = projector->LowerDistanceParameter();
 946         u = double( U );
 947         curvPnt = curve->Value( u );
 948         dist = nodePnt.Distance( curvPnt );
 949         if ( distXYZ ) {
 950           curvPnt.Transform( loc );
 951           distXYZ[0] = dist;
 952           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
 953         }
 954         if ( dist > tol )
 955         {
 956           MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(), invalid projection" );
 957           MESSAGE("distance " << dist << " " << tol );
 958           return false;
 959         }
 960         // store the fixed U on the edge
 961         if ( myShape.IsSame(E) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
 962           const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
 963             ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_EdgePosition( U )));
 964       }
 965       else if ( fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() )
 966       {
 967         setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
 968       }
 969       if (( u < f-tol || u > l+tol ) && force )
 970       {
 971         // node is on vertex but is set on periodic but trimmed edge (issue 0020890)
 972         try
 973         {
 974           // do not use IsPeriodic() as Geom_TrimmedCurve::IsPeriodic () returns false
 975           double period = curve->Period();
 976           u = ( u < f ) ? u + period : u - period;
 977         }
 978         catch (Standard_Failure& exc)
 979         {
 980           return false;
 981         }
 982       }
 983     }
 984   }
 985   return true;
 986 }
 987
 988 //=======================================================================
 989 //function : GetMediumPos
 990 //purpose  : Return index and type of the shape  (EDGE or FACE only) to
 991 //          set a medium node on
 992 //param    : useCurSubShape - if true, returns the shape set via SetSubShape()
 993 //           if any
 994 //=======================================================================
 995
 996 std::pair<int, TopAbs_ShapeEnum>
 997 SMESH_MesherHelper::GetMediumPos(const SMDS_MeshNode* n1,
 998                                  const SMDS_MeshNode* n2,
 999                                  const bool           useCurSubShape)
1000 {
1001   if ( useCurSubShape && !myShape.IsNull() )
1002     return std::make_pair( myShapeID, myShape.ShapeType() );
1003
1004   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1005   int              shapeID = -1;
1006   TopoDS_Shape     shape;
1007
1008   if (( myShapeID == n1->getshapeId() || myShapeID == n2->getshapeId() ) && myShapeID > 0 )
1009   {
1010     shapeType = myShape.ShapeType();
1011     shapeID   = myShapeID;
1012   }
1013   else if ( n1->getshapeId() == n2->getshapeId() )
1014   {
1015     shapeID = n2->getshapeId();
1016     shape = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1017   }
1018   else
1019   {
1020     const SMDS_TypeOfPosition Pos1 = n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1021     const SMDS_TypeOfPosition Pos2 = n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1022
1023     if ( Pos1 == SMDS_TOP_3DSPACE || Pos2 == SMDS_TOP_3DSPACE )
1024     {
1025     }
1026     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_FACE || Pos2 == SMDS_TOP_FACE )
1027     {
1028       if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE || Pos2 != SMDS_TOP_FACE )
1029       {
1030         if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE ) std::swap( n1,n2 );
1031         TopoDS_Shape F = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1032         TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1033         if ( IsSubShape( S, F ))
1034         {
1035           shapeType = TopAbs_FACE;
1036           shapeID   = n1->getshapeId();
1037         }
1038       }
1039     }
1040     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_EDGE && Pos2 == SMDS_TOP_EDGE )
1041     {
1042       TopoDS_Shape E1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1043       TopoDS_Shape E2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1044       shape = GetCommonAncestor( E1, E2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1045     }
1046     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_VERTEX && Pos2 == SMDS_TOP_VERTEX )
1047     {
1048       TopoDS_Shape V1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1049       TopoDS_Shape V2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1050       shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_EDGE );
1051       if ( shape.IsNull() ) shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1052     }
1053     else // VERTEX and EDGE
1054     {
1055       if ( Pos1 != SMDS_TOP_VERTEX ) std::swap( n1,n2 );
1056       TopoDS_Shape V = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1057       TopoDS_Shape E = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1058       if ( IsSubShape( V, E ))
1059         shape = E;
1060       else
1061         shape = GetCommonAncestor( V, E, *myMesh, TopAbs_FACE );
1062     }
1063   }
1064
1065   if ( !shape.IsNull() )
1066   {
1067     if ( shapeID < 1 )
1068       shapeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape );
1069     shapeType = shape.ShapeType();
1070   }
1071   return make_pair( shapeID, shapeType );
1072 }
1073
1074 //=======================================================================
1075 //function : GetCentralNode
1076 //purpose  : Return existing or create a new central node for a quardilateral
1077 //           quadratic face given its 8 nodes.
1078 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1079 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1080 //=======================================================================
1081
1082 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1083                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1084                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1085                                                         const SMDS_MeshNode* n4,
1086                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1087                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1088                                                         const SMDS_MeshNode* n34,
1089                                                         const SMDS_MeshNode* n41,
1090                                                         bool                 force3d)
1091 {
1092   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1093
1094   // Find an existing central node
1095
1096   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3,n4);
1097   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1098   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1099   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1100   {
1101     return (*itMapCentralNode).second;
1102   }
1103
1104   // Get type of shape for the new central node
1105
1106   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1107   int              solidID = -1;
1108   int              faceID = -1;
1109   TopoDS_Shape     shape;
1110   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1111
1112   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1113   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1114
1115   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1116
1117   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1118   // on sub-shapes of the FACE
1119   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1120   {
1121     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3, n4 };
1122     for(int i = 0; i < 4; i++)
1123     {
1124       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1125       if ( shape.IsNull() ) break;
1126       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1127       {
1128         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1129         shapeType = TopAbs_SOLID;
1130         break;
1131       }
1132       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1133       {
1134         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1135         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1136         itMapWithIdFace->second++;
1137       }
1138       else
1139       {
1140         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1141         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1142         {
1143           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1144           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1145           itMapWithIdFace->second++;
1146         }
1147       }
1148     }
1149   }
1150   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1151   {
1152     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1153     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1154     for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1155     {
1156       if ( itMapWithIdFace->second == 4 )
1157       {
1158         shapeType = TopAbs_FACE;
1159         faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1160         break;
1161       }
1162     }
1163   }
1164
1165   TopoDS_Face F;
1166   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1167   {
1168     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1169   }
1170
1171   // Create a node
1172
1173   gp_XY  uvAvg;
1174   gp_Pnt P;
1175   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1176   {
1177     uvAvg = calcTFI (0.5, 0.5,
1178                      GetNodeUV(F,n1,n3),  GetNodeUV(F,n2,n4),
1179                      GetNodeUV(F,n3,n1),  GetNodeUV(F,n4,n2),
1180                      GetNodeUV(F,n12,n3), GetNodeUV(F,n23,n4),
1181                      GetNodeUV(F,n34,n2), GetNodeUV(F,n41,n2));
1182     TopLoc_Location loc;
1183     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1184     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1185     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1186     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1187     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1188   }
1189   else // ( force3d || F.IsNull() )
1190   {
1191     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n1 ) +
1192           SMESH_TNodeXYZ( n2 ) +
1193           SMESH_TNodeXYZ( n3 ) +
1194           SMESH_TNodeXYZ( n4 ) ) / 4;
1195     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1196
1197     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1198     {
1199       uvAvg = (GetNodeUV(F,n1,n3) +
1200                GetNodeUV(F,n2,n4) +
1201                GetNodeUV(F,n3,n1) +
1202                GetNodeUV(F,n4,n2)) / 4;
1203       //CheckNodeUV( F, centralNode, uvAvg, 2*BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1204       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1205     }
1206     else if ( solidID > 0 )
1207     {
1208       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1209     }
1210     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1211     {
1212       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1213     }
1214   }
1215   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1216   return centralNode;
1217 }
1218
1219 //=======================================================================
1220 //function : GetCentralNode
1221 //purpose  : Return existing or create a new central node for a
1222 //           quadratic triangle given its 6 nodes.
1223 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1224 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1225 //=======================================================================
1226
1227 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1228                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1229                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1230                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1231                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1232                                                         const SMDS_MeshNode* n31,
1233                                                         bool                 force3d)
1234 {
1235   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1236
1237   // Find an existing central node
1238
1239   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3);
1240   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1241   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1242   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1243   {
1244     return (*itMapCentralNode).second;
1245   }
1246
1247   // Get type of shape for the new central node
1248
1249   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1250   int              solidID = -1;
1251   int              faceID = -1;
1252   TopoDS_Shape     shape;
1253   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1254
1255   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1256   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1257
1258   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1259
1260   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1261   // on sub-shapes of the FACE
1262   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1263   {
1264     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3 };
1265     for(int i = 0; i < 3; i++)
1266     {
1267       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1268       if ( shape.IsNull() ) break;
1269       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1270       {
1271         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1272         shapeType = TopAbs_SOLID;
1273         break;
1274       }
1275       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1276       {
1277         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1278         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1279         itMapWithIdFace->second++;
1280       }
1281       else
1282       {
1283         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1284         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1285         {
1286           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1287           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1288           itMapWithIdFace->second++;
1289         }
1290       }
1291     }
1292   }
1293   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1294   {
1295     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1296     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1297     for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1298     {
1299       if ( itMapWithIdFace->second == 3 )
1300       {
1301         shapeType = TopAbs_FACE;
1302         faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1303         break;
1304       }
1305     }
1306   }
1307
1308   TopoDS_Face F;
1309   gp_XY       uvAvg;
1310   bool        badTria=false;
1311
1312   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1313   {
1314     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1315     bool check;
1316     gp_XY uv1  = GetNodeUV( F, n1, n23, &check );
1317     gp_XY uv2  = GetNodeUV( F, n2, n31, &check );
1318     gp_XY uv3  = GetNodeUV( F, n3, n12, &check );
1319     gp_XY uv12 = GetNodeUV( F, n12, n3, &check );
1320     gp_XY uv23 = GetNodeUV( F, n23, n1, &check );
1321     gp_XY uv31 = GetNodeUV( F, n31, n2, &check );
1322     uvAvg = GetCenterUV( uv1,uv2,uv3, uv12,uv23,uv31, &badTria );
1323     if ( badTria )
1324       force3d = false;
1325   }
1326
1327   // Create a central node
1328
1329   gp_Pnt P;
1330   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1331   {
1332     TopLoc_Location        loc;
1333     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1334     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1335     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1336     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1337     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1338   }
1339   else // ( force3d || F.IsNull() )
1340   {
1341     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n12 ) +
1342           SMESH_TNodeXYZ( n23 ) +
1343           SMESH_TNodeXYZ( n31 ) ) / 3;
1344     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1345
1346     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1347     {
1348       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1349     }
1350     else if ( solidID > 0 )
1351     {
1352       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1353     }
1354     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1355     {
1356       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1357     }
1358   }
1359   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1360   return centralNode;
1361 }
1362
1363 //=======================================================================
1364 //function : GetMediumNode
1365 //purpose  : Return existing or create a new medium node between given ones
1366 //=======================================================================
1367
1368 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1369                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
1370                                                        bool                 force3d)
1371 {
1372   // Find existing node
1373
1374   SMESH_TLink link(n1,n2);
1375   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
1376   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
1377     return (*itLN).second;
1378   }
1379
1380   // Create medium node
1381
1382   SMDS_MeshNode* n12;
1383   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1384
1385   if ( IsSeamShape( n1->getshapeId() ))
1386     // to get a correct UV of a node on seam, the second node must have checked UV
1387     std::swap( n1, n2 );
1388
1389   // get type of shape for the new medium node
1390   int faceID = -1, edgeID = -1;
1391   TopoDS_Edge E; double u [2];
1392   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
1393   bool uvOK[2] = { false, false };
1394
1395   pair<int, TopAbs_ShapeEnum> pos = GetMediumPos( n1, n2, mySetElemOnShape );
1396   // calling GetMediumPos() with useCurSubShape=mySetElemOnShape is OK only for the
1397   // case where the lower dim mesh is already constructed, else, nodes on EDGEs are
1398   // assigned to FACE, for example.
1399
1400   // get positions of the given nodes on shapes
1401   if ( pos.second == TopAbs_FACE )
1402   {
1403     F = TopoDS::Face(meshDS->IndexToShape( faceID = pos.first ));
1404     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1405     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1406   }
1407   else if ( pos.second == TopAbs_EDGE )
1408   {
1409     const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
1410     const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
1411     if ( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1412          Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1413          n1->getshapeId() != n2->getshapeId() )
1414     {
1415       // issue 0021006
1416       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1417     }
1418     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
1419     u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1420     u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1421   }
1422
1423   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
1424   {
1425     // we try to create medium node using UV parameters of
1426     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
1427     if( ! F.IsNull() )
1428     {
1429       //if ( uvOK[0] && uvOK[1] )
1430       {
1431         if ( IsDegenShape( n1->getshapeId() )) {
1432           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
1433           else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
1434         }
1435         else if ( IsDegenShape( n2->getshapeId() )) {
1436           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
1437           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
1438         }
1439
1440         TopLoc_Location loc;
1441         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
1442         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
1443         gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
1444         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1445         // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1446         meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
1447         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1448         return n12;
1449       }
1450     }
1451     else if ( !E.IsNull() )
1452     {
1453       double f,l;
1454       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
1455       if(!C.IsNull())
1456       {
1457         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
1458         double U;
1459         if(isPeriodic) {
1460           Standard_Real Period = C->Period();
1461           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
1462           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
1463           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
1464         }
1465         else
1466           U = (u[0]+u[1])/2.;
1467
1468         gp_Pnt P = C->Value( U );
1469         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1470         //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1471         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1472         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1473         return n12;
1474       }
1475     }
1476   }
1477
1478   // 3d variant
1479   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
1480   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
1481   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
1482   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
1483
1484   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1485   {
1486     if ( !F.IsNull() )
1487     {
1488       gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
1489       CheckNodeUV( F, n12, UV, 2 * BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1490       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
1491     }
1492     else if ( !E.IsNull() )
1493     {
1494       double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
1495       CheckNodeU( E, n12, U, 2 * BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
1496       meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1497     }
1498     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1499     {
1500       meshDS->SetMeshElementOnShape(n12, myShapeID);
1501     }
1502   }
1503
1504   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
1505   return n12;
1506 }
1507
1508 //================================================================================
1509 /*!
1510  * \brief Makes a medium node if nodes reside different edges
1511  */
1512 //================================================================================
1513
1514 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
1515                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
1516                                                                      bool                 force3d)
1517 {
1518   gp_Pnt middle = 0.5 * XYZ(n1) + 0.5 * XYZ(n2);
1519   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
1520
1521   // To find position on edge and 3D position for n12,
1522   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
1523
1524   double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4];
1525   int iOkEdge = 0;
1526   TopoDS_Edge edges[2];
1527   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
1528   {
1529     // get an edge
1530     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
1531     TopoDS_Shape shape = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
1532     if ( shape.IsNull() || shape.ShapeType() != TopAbs_EDGE )
1533       continue;
1534
1535     // project to get U of projection and distance from middle to projection
1536     TopoDS_Edge edge = edges[ is2nd ] = TopoDS::Edge( shape );
1537     double node2MiddleDist = middle.Distance( XYZ(n) );
1538     double foundU = GetNodeU( edge, n );
1539     CheckNodeU( edge, n12, foundU, 2*BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
1540     if ( distXYZ[0] < node2MiddleDist )
1541     {
1542       distMiddleProj = distXYZ[0];
1543       u = foundU;
1544       iOkEdge = is2nd;
1545     }
1546   }
1547   if ( Precision::IsInfinite( distMiddleProj ))
1548   {
1549     // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
1550     TopoDS_Vertex vCommon;
1551     if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
1552       u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
1553     else
1554     {
1555       double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
1556       BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
1557       u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
1558     }
1559     iOkEdge = 0;
1560     distMiddleProj = 0;
1561   }
1562
1563   // move n12 to position of a successfull projection
1564   double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
1565   if ( !force3d && distMiddleProj > 2*tol )
1566   {
1567     TopLoc_Location loc; double f,l;
1568     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( edges[iOkEdge],loc,f,l );
1569     gp_Pnt p = curve->Value( u );
1570     GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1571   }
1572
1573   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1574   {
1575     int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( edges[iOkEdge] );
1576     if ( edgeID != n12->getshapeId() )
1577       GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
1578     GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
1579   }
1580   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
1581
1582   return n12;
1583 }
1584
1585 //=======================================================================
1586 //function : AddNode
1587 //purpose  : Creates a node
1588 //=======================================================================
1589
1590 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, int ID,
1591                                            double u, double v)
1592 {
1593   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1594   SMDS_MeshNode* node = 0;
1595   if ( ID )
1596     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
1597   else
1598     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
1599   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) { // node is not elem ?
1600     switch ( myShape.ShapeType() ) {
1601     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1602     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1603     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID, u, v); break;
1604     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID, u);    break;
1605     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID);       break;
1606     default: ;
1607     }
1608   }
1609   return node;
1610 }
1611
1612 //=======================================================================
1613 //function : AddEdge
1614 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
1615 //=======================================================================
1616
1617 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
1618                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1619                                            const int            id,
1620                                            const bool           force3d)
1621 {
1622   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1623
1624   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
1625   if (myCreateQuadratic) {
1626     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1627     if(id)
1628       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
1629     else
1630       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
1631   }
1632   else {
1633     if(id)
1634       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
1635     else
1636       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
1637   }
1638
1639   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1640     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
1641
1642   return edge;
1643 }
1644
1645 //=======================================================================
1646 //function : AddFace
1647 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
1648 //=======================================================================
1649
1650 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1651                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1652                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1653                                            const int id,
1654                                            const bool force3d)
1655 {
1656   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1657   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1658
1659   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
1660     return elem;
1661
1662   if(!myCreateQuadratic) {
1663     if(id)
1664       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
1665     else
1666       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
1667   }
1668   else {
1669     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1670     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1671     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1672     if(myCreateBiQuadratic)
1673     {
1674      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n12, n23, n31, force3d);
1675      if(id)
1676        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter, id);
1677      else
1678        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter);
1679     }
1680     else
1681     {
1682       if(id)
1683         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
1684       else
1685         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
1686     }
1687   }
1688   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1689     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1690
1691   return elem;
1692 }
1693
1694 //=======================================================================
1695 //function : AddFace
1696 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
1697 //=======================================================================
1698
1699 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
1700                                            const SMDS_MeshNode* n2,
1701                                            const SMDS_MeshNode* n3,
1702                                            const SMDS_MeshNode* n4,
1703                                            const int            id,
1704                                            const bool           force3d)
1705 {
1706   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1707   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1708
1709   if( n1==n2 ) {
1710     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
1711   }
1712   if( n1==n3 ) {
1713     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1714   }
1715   if( n1==n4 ) {
1716     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1717   }
1718   if( n2==n3 ) {
1719     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
1720   }
1721   if( n2==n4 ) {
1722     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1723   }
1724   if( n3==n4 ) {
1725     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
1726   }
1727
1728   if(!myCreateQuadratic) {
1729     if(id)
1730       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1731     else
1732       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
1733   }
1734   else {
1735     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1736     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1737     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1738     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1739     if(myCreateBiQuadratic)
1740     {
1741      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, force3d);
1742      if(id)
1743        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter, id);
1744      else
1745        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter);
1746     }
1747     else
1748     {
1749       if(id)
1750         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
1751       else
1752         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
1753     }
1754   }
1755   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1756     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1757
1758   return elem;
1759 }
1760
1761 //=======================================================================
1762 //function : AddPolygonalFace
1763 //purpose  : Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
1764 //=======================================================================
1765
1766 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddPolygonalFace (const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
1767                                                      const int                           id,
1768                                                      const bool                          force3d)
1769 {
1770   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1771   SMDS_MeshFace* elem = 0;
1772
1773   if(!myCreateQuadratic) {
1774     if(id)
1775       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(nodes, id);
1776     else
1777       elem = meshDS->AddPolygonalFace(nodes);
1778   }
1779   else {
1780     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
1781     for ( int i = 0; i < nodes.size(); ++i )
1782     {
1783       const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[i];
1784       const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[(i+1)%nodes.size()];
1785       const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1786       newNodes.push_back( n1 );
1787       newNodes.push_back( n12 );
1788     }
1789     if(id)
1790       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(newNodes, id);
1791     else
1792       elem = meshDS->AddPolygonalFace(newNodes);
1793   }
1794   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1795     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1796
1797   return elem;
1798 }
1799
1800 //=======================================================================
1801 //function : AddVolume
1802 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
1803 //=======================================================================
1804
1805 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1806                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1807                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1808                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1809                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1810                                                const SMDS_MeshNode* n6,
1811                                                const int id,
1812                                                const bool force3d)
1813 {
1814   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1815   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1816   if(!myCreateQuadratic) {
1817     if(id)
1818       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
1819     else
1820       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
1821   }
1822   else {
1823     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1824     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1825     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1826
1827     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode(n4,n5,force3d);
1828     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode(n5,n6,force3d);
1829     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode(n6,n4,force3d);
1830
1831     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode(n1,n4,force3d);
1832     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode(n2,n5,force3d);
1833     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode(n3,n6,force3d);
1834
1835     if(id)
1836       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
1837                                      n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
1838     else
1839       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
1840                                n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
1841   }
1842   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1843     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1844
1845   return elem;
1846 }
1847
1848 //=======================================================================
1849 //function : AddVolume
1850 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
1851 //=======================================================================
1852
1853 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1854                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1855                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1856                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1857                                                const int id,
1858                                                const bool force3d)
1859 {
1860   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1861   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1862   if(!myCreateQuadratic) {
1863     if(id)
1864       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
1865     else
1866       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
1867   }
1868   else {
1869     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1870     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1871     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode(n3,n1,force3d);
1872
1873     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode(n1,n4,force3d);
1874     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode(n2,n4,force3d);
1875     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1876
1877     if(id)
1878       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
1879     else
1880       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
1881   }
1882   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1883     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1884
1885   return elem;
1886 }
1887
1888 //=======================================================================
1889 //function : AddVolume
1890 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
1891 //=======================================================================
1892
1893 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1894                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1895                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1896                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1897                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1898                                                const int id,
1899                                                const bool force3d)
1900 {
1901   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1902   if(!myCreateQuadratic) {
1903     if(id)
1904       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
1905     else
1906       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
1907   }
1908   else {
1909     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1910     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1911     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1912     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1913
1914     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode(n1,n5,force3d);
1915     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode(n2,n5,force3d);
1916     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode(n3,n5,force3d);
1917     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode(n4,n5,force3d);
1918
1919     if(id)
1920       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
1921                                             n12, n23, n34, n41,
1922                                             n15, n25, n35, n45,
1923                                             id);
1924     else
1925       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
1926                                      n12, n23, n34, n41,
1927                                      n15, n25, n35, n45);
1928   }
1929   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
1930     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
1931
1932   return elem;
1933 }
1934
1935 //=======================================================================
1936 //function : AddVolume
1937 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear hexahedron
1938 //=======================================================================
1939
1940 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
1941                                                const SMDS_MeshNode* n2,
1942                                                const SMDS_MeshNode* n3,
1943                                                const SMDS_MeshNode* n4,
1944                                                const SMDS_MeshNode* n5,
1945                                                const SMDS_MeshNode* n6,
1946                                                const SMDS_MeshNode* n7,
1947                                                const SMDS_MeshNode* n8,
1948                                                const int id,
1949                                                const bool force3d)
1950 {
1951   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1952   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
1953   if(!myCreateQuadratic) {
1954     if(id)
1955       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
1956     else
1957       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
1958   }
1959   else {
1960     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
1961     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode(n2,n3,force3d);
1962     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode(n3,n4,force3d);
1963     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode(n4,n1,force3d);
1964
1965     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode(n5,n6,force3d);
1966     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode(n6,n7,force3d);
1967     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode(n7,n8,force3d);
1968     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode(n8,n5,force3d);
1969
1970     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode(n1,n5,force3d);
1971     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode(n2,n6,force3d);
1972     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode(n3,n7,force3d);
1973     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode(n4,n8,force3d);
1974     if(myCreateBiQuadratic)
1975     {
1976       const SMDS_MeshNode* n1234 = GetCentralNode(n1,n2,n3,n4,n12,n23,n34,n41,force3d);
1977       const SMDS_MeshNode* n1256 = GetCentralNode(n1,n2,n5,n6,n12,n26,n56,n15,force3d);
1978       const SMDS_MeshNode* n2367 = GetCentralNode(n2,n3,n6,n7,n23,n37,n67,n26,force3d);
1979       const SMDS_MeshNode* n3478 = GetCentralNode(n3,n4,n7,n8,n34,n48,n78,n37,force3d);
1980       const SMDS_MeshNode* n1458 = GetCentralNode(n1,n4,n5,n8,n41,n48,n15,n85,force3d);
1981       const SMDS_MeshNode* n5678 = GetCentralNode(n5,n6,n7,n8,n56,n67,n78,n85,force3d);
1982
1983       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
1984
1985       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( n4 );
1986       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( n8 );
1987       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3 );
1988       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( n7 );
1989       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1 );
1990       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( n5 );
1991       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( n2 );
1992       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( n6 );
1993
1994       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( n48 );
1995       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( n37 );
1996       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n15 );
1997       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n26 );
1998       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( n34 );
1999       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( n78 );
2000       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n12 );
2001       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n56 );
2002       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( n41 );
2003       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( n85 );
2004       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( n23 );
2005       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( n67 );
2006
2007       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3478 );
2008       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1256 );
2009       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( n1458 );
2010       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( n2367 );
2011       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n1234 );
2012       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n5678 );
2013
2014       gp_XYZ centerCube(0.5, 0.5, 0.5);
2015       gp_XYZ nCenterElem;
2016       SMESH_Block::ShellPoint( centerCube, pointsOnShapes, nCenterElem );
2017       const SMDS_MeshNode* nCenter =
2018         meshDS->AddNode( nCenterElem.X(), nCenterElem.Y(), nCenterElem.Z() );
2019       meshDS->SetNodeInVolume( nCenter, myShapeID );
2020
2021      if(id)
2022         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2023                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2024                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2025                                       n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter, id);
2026       else
2027         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2028                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2029                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2030                                 n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter);
2031     }
2032     else
2033     {
2034       if(id)
2035         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2036                                       n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2037                                       n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
2038       else
2039         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2040                                 n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2041                                 n78, n85, n15, n26, n37, n48);
2042     }
2043   }
2044   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2045     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2046
2047   return elem;
2048 }
2049
2050 //=======================================================================
2051 //function : AddVolume
2052 //purpose  : Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
2053 //=======================================================================
2054
2055 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2056                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2057                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2058                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2059                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2060                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2061                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2062                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2063                                                const SMDS_MeshNode* n9,
2064                                                const SMDS_MeshNode* n10,
2065                                                const SMDS_MeshNode* n11,
2066                                                const SMDS_MeshNode* n12,
2067                                                const int id,
2068                                                bool force3d)
2069 {
2070   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2071   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2072   if(id)
2073     elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12,id);
2074   else
2075     elem = meshDS->AddVolume(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12);
2076   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2077     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2078   return elem;
2079 }
2080
2081 //=======================================================================
2082 //function : AddPolyhedralVolume
2083 //purpose  : Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
2084 //=======================================================================
2085
2086 SMDS_MeshVolume*
2087 SMESH_MesherHelper::AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2088                                          const std::vector<int>&                  quantities,
2089                                          const int                                id,
2090                                          const bool                               force3d)
2091 {
2092   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2093   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2094   if(!myCreateQuadratic)
2095   {
2096     if(id)
2097       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID(nodes, quantities, id);
2098     else
2099       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume(nodes, quantities);
2100   }
2101   else
2102   {
2103     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
2104     vector<int> newQuantities;
2105     for ( int iFace=0, iN=0; iFace < quantities.size(); ++iFace)
2106     {
2107       int nbNodesInFace = quantities[iFace];
2108       newQuantities.push_back(0);
2109       for ( int i = 0; i < nbNodesInFace; ++i )
2110       {
2111         const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[ iN + i ];
2112         newNodes.push_back( n1 );
2113         newQuantities.back()++;
2114
2115         const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[ iN + ( i+1==nbNodesInFace ? 0 : i+1 )];
2116 //         if ( n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE &&
2117 //              n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2118         {
2119           const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
2120           newNodes.push_back( n12 );
2121           newQuantities.back()++;
2122         }
2123       }
2124       iN += nbNodesInFace;
2125     }
2126     if(id)
2127       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID( newNodes, newQuantities, id );
2128     else
2129       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume( newNodes, newQuantities );
2130   }
2131   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2132     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2133
2134   return elem;
2135 }
2136
2137 namespace
2138 {
2139   //================================================================================
2140   /*!
2141    * \brief Check if a node belongs to any face of sub-mesh
2142    */
2143   //================================================================================
2144
2145   bool isNodeInSubMesh( const SMDS_MeshNode* n, const SMESHDS_SubMesh* sm )
2146   {
2147     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2148     while ( fIt->more() )
2149       if ( sm->Contains( fIt->next() ))
2150         return true;
2151     return false;
2152   }
2153 }
2154
2155 //=======================================================================
2156 //function : IsSameElemGeometry
2157 //purpose  : Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
2158 //=======================================================================
2159
2160 bool SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
2161                                             SMDSAbs_GeometryType   shape,
2162                                             const bool             nullSubMeshRes)
2163 {
2164   if ( !smDS ) return nullSubMeshRes;
2165
2166   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = smDS->GetElements();
2167   while ( elemIt->more() ) {
2168     const SMDS_MeshElement* e = elemIt->next();
2169     if ( e->GetGeomType() != shape )
2170       return false;
2171   }
2172   return true;
2173 }
2174
2175 //=======================================================================
2176 //function : LoadNodeColumns
2177 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2178 //=======================================================================
2179
2180 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
2181                                          const TopoDS_Face& theFace,
2182                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
2183                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh,
2184                                          SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh)
2185 {
2186   return LoadNodeColumns(theParam2ColumnMap,
2187                          theFace,
2188                          std::list<TopoDS_Edge>(1,theBaseEdge),
2189                          theMesh,
2190                          theProxyMesh);
2191 }
2192
2193 //=======================================================================
2194 //function : LoadNodeColumns
2195 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2196 //=======================================================================
2197
2198 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
2199                                          const TopoDS_Face&            theFace,
2200                                          const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
2201                                          SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
2202                                          SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh)
2203 {
2204   // get a right sub-mesh of theFace
2205
2206   const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = 0;
2207   if ( theProxyMesh )
2208   {
2209     faceSubMesh = theProxyMesh->GetSubMesh( theFace );
2210     if ( !faceSubMesh ||
2211          faceSubMesh->NbElements() == 0 ||
2212          theProxyMesh->IsTemporary( faceSubMesh->GetElements()->next() ))
2213     {
2214       // can use a proxy sub-mesh with not temporary elements only
2215       faceSubMesh = 0;
2216       theProxyMesh = 0;
2217     }
2218   }
2219   if ( !faceSubMesh )
2220     faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
2221   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
2222     return false;
2223
2224   if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2225   {
2226     // get data of edges for normalization of params
2227     vector< double > length;
2228     double fullLen = 0;
2229     list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge;
2230     {
2231       for ( edge = theBaseSide.begin(); edge != theBaseSide.end(); ++edge )
2232       {
2233         double len = std::max( 1e-10, SMESH_Algo::EdgeLength( *edge ));
2234         fullLen += len;
2235         length.push_back( len );
2236       }
2237     }
2238
2239     // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
2240     edge = theBaseSide.begin();
2241     for ( int iE = 0; edge != theBaseSide.end(); ++edge, ++iE )
2242     {
2243       map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNN;
2244       SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN);
2245       if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2246
2247       map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n = sortedBaseNN.begin();
2248       if ( theProxyMesh ) // from sortedBaseNN remove nodes not shared by faces of faceSubMesh
2249       {
2250         const SMDS_MeshNode* n1 = (++sortedBaseNN.begin())->second;
2251         const SMDS_MeshNode* n2 = (++sortedBaseNN.rbegin())->second;
2252         bool allNodesAreProxy = ( n1 != theProxyMesh->GetProxyNode( n1 ) &&
2253                                   n2 != theProxyMesh->GetProxyNode( n2 ));
2254         if ( allNodesAreProxy )
2255           for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2256             u_n->second = theProxyMesh->GetProxyNode( u_n->second );
2257
2258         if ( u_n = sortedBaseNN.begin(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2259         {
2260           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
2261           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
2262         }
2263         if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2264         {
2265           while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
2266           sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
2267         }
2268         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2269       }
2270
2271       double f, l;
2272       BRep_Tool::Range( *edge, f, l );
2273       if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED ) std::swap( f, l );
2274       const double coeff = 1. / ( l - f ) * length[iE] / fullLen;
2275       const double prevPar = theParam2ColumnMap.empty() ? 0 : theParam2ColumnMap.rbegin()->first;
2276       for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2277       {
2278         double par = prevPar + coeff * ( u_n->first - f );
2279         TParam2ColumnMap::iterator u2nn =
2280           theParam2ColumnMap.insert( theParam2ColumnMap.end(), make_pair( par, TNodeColumn()));
2281         u2nn->second.push_back( u_n->second );
2282       }
2283     }
2284     if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2285       return false;
2286   }
2287
2288   // nb rows of nodes
2289   int prevNbRows     = theParam2ColumnMap.begin()->second.size(); // current, at least 1 here
2290   int expectedNbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( theParam2ColumnMap.size()-1 ); // to be added
2291
2292   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
2293   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
2294
2295   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1, par_nVec_2;
2296   par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
2297   par_nVec_1 = par_nVec_2++;
2298   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
2299   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
2300   {
2301     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
2302     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
2303     nCol1.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2304     nCol2.resize( prevNbRows + expectedNbRows );
2305
2306     int i1, i2, foundNbRows = 0;
2307     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[ prevNbRows-1 ];
2308     const SMDS_MeshNode *n2 = nCol2[ prevNbRows-1 ];
2309     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
2310     while ( const SMDS_MeshElement* face =
2311             SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
2312     {
2313       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
2314       {
2315         int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2316         if ( nbNodes != 4 )
2317           return false;
2318         if ( foundNbRows + 1 > expectedNbRows )
2319           return false;
2320         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
2321         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
2322         nCol1[ prevNbRows + foundNbRows] = n1;
2323         nCol2[ prevNbRows + foundNbRows] = n2;
2324         ++foundNbRows;
2325       }
2326       avoidSet.insert( face );
2327     }
2328     if ( foundNbRows != expectedNbRows )
2329       return false;
2330     avoidSet.clear();
2331   }
2332   return ( theParam2ColumnMap.size() > 1 &&
2333            theParam2ColumnMap.begin()->second.size() == prevNbRows + expectedNbRows );
2334 }
2335
2336 namespace
2337 {
2338   //================================================================================
2339   /*!
2340    * \brief Return true if a node is at a corner of a 2D structured mesh of FACE
2341    */
2342   //================================================================================
2343
2344   bool isCornerOfStructure( const SMDS_MeshNode*   n,
2345                             const SMESHDS_SubMesh* faceSM,
2346                             SMESH_MesherHelper&    faceAnalyser )
2347   {
2348     int nbFacesInSM = 0;
2349     if ( n ) {
2350       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2351       while ( fIt->more() )
2352         nbFacesInSM += faceSM->Contains( fIt->next() );
2353     }
2354     if ( nbFacesInSM == 1 )
2355       return true;
2356
2357     if ( nbFacesInSM == 2 && n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
2358     {
2359       return faceAnalyser.IsRealSeam( n->getshapeId() );
2360     }
2361     return false;
2362   }
2363 }
2364
2365 //=======================================================================
2366 //function : IsStructured
2367 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is structured
2368 //=======================================================================
2369
2370 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
2371 {
2372   SMESHDS_SubMesh* fSM = faceSM->GetSubMeshDS();
2373   if ( !fSM || fSM->NbElements() == 0 )
2374     return false;
2375
2376   list< TopoDS_Edge > edges;
2377   list< int > nbEdgesInWires;
2378   int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() ),
2379                                               edges, nbEdgesInWires );
2380   if ( nbWires != 1 /*|| nbEdgesInWires.front() != 4*/ ) // allow composite sides
2381     return false;
2382
2383   // algo: find corners of a structure and then analyze nb of faces and
2384   // length of structure sides
2385
2386   SMESHDS_Mesh* meshDS = faceSM->GetFather()->GetMeshDS();
2387   SMESH_MesherHelper faceAnalyser( *faceSM->GetFather() );
2388   faceAnalyser.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2389
2390   // rotate edges to get the first node being at corner
2391   // (in principle it's not necessary but so far none SALOME algo can make
2392   //  such a structured mesh that all corner nodes are not on VERTEXes)
2393   bool isCorner     = false;
2394   int nbRemainEdges = nbEdgesInWires.front();
2395   do {
2396     TopoDS_Vertex V = IthVertex( 0, edges.front() );
2397     isCorner = isCornerOfStructure( SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ),
2398                                     fSM, faceAnalyser);
2399     if ( !isCorner ) {
2400       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
2401       --nbRemainEdges;
2402     }
2403   }
2404   while ( !isCorner && nbRemainEdges > 0 );
2405
2406   if ( !isCorner )
2407     return false;
2408
2409   // get all nodes from EDGEs
2410   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2411   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin();
2412   for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2413   {
2414     map< double, const SMDS_MeshNode* > u2Nodes;
2415     if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( meshDS, *edge,
2416                                             /*skipMedium=*/true, u2Nodes ))
2417       return false;
2418
2419     list< const SMDS_MeshNode* > edgeNodes;
2420     map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2Nodes.begin();
2421     for ( ; u2n != u2Nodes.end(); ++u2n )
2422       edgeNodes.push_back( u2n->second );
2423     if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2424       edgeNodes.reverse();
2425
2426     if ( !nodes.empty() && nodes.back() == edgeNodes.front() )
2427       edgeNodes.pop_front();
2428     nodes.splice( nodes.end(), edgeNodes, edgeNodes.begin(), edgeNodes.end() );
2429   }
2430
2431   // get length of structured sides
2432   vector<int> nbEdgesInSide;
2433   int nbEdges = 0;
2434   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = ++nodes.begin();
2435   for ( ; n != nodes.end(); ++n )
2436   {
2437     ++nbEdges;
2438     if ( isCornerOfStructure( *n, fSM, faceAnalyser )) {
2439       nbEdgesInSide.push_back( nbEdges );
2440       nbEdges = 0;
2441     }
2442   }
2443
2444   // checks
2445   if ( nbEdgesInSide.size() != 4 )
2446     return false;
2447   if ( nbEdgesInSide[0] != nbEdgesInSide[2] )
2448     return false;
2449   if ( nbEdgesInSide[1] != nbEdgesInSide[3] )
2450     return false;
2451   if ( nbEdgesInSide[0] * nbEdgesInSide[1] != fSM->NbElements() )
2452     return false;
2453
2454   return true;
2455 }
2456
2457 //================================================================================
2458 /*!
2459  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
2460  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
2461  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
2462  *                in the correspoding submesh point in different directions
2463  */
2464 //================================================================================
2465
2466 bool SMESH_MesherHelper::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace)
2467 {
2468   if ( theFace.IsNull() )
2469     return false;
2470
2471   // find out orientation of a meshed face
2472   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( theFace );
2473   TopoDS_Shape aMeshedFace = GetMeshDS()->IndexToShape( faceID );
2474   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
2475
2476   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = GetMeshDS()->MeshElements( faceID );
2477   if ( !aSubMeshDSFace )
2478     return isReversed;
2479
2480   // find an element with a good normal
2481   gp_Vec Ne;
2482   bool normalOK = false;
2483   gp_XY uv;
2484   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
2485   while ( !normalOK && iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
2486   {
2487     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
2488     if ( elem && elem->NbCornerNodes() > 2 )
2489     {
2490       SMESH_TNodeXYZ nPnt[3];
2491       SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
2492       for ( int iN = 0; nodesIt->more() && iN < 3; ++iN) // loop on nodes
2493         nPnt[ iN ] = nodesIt->next();
2494
2495       // compute normal
2496       gp_Vec v01( nPnt[0], nPnt[1] ), v02( nPnt[0], nPnt[2] );
2497       if ( v01.SquareMagnitude() > RealSmall() &&
2498            v02.SquareMagnitude() > RealSmall() )
2499       {
2500         Ne = v01 ^ v02;
2501         if (( normalOK = ( Ne.SquareMagnitude() > RealSmall() )))
2502           uv = GetNodeUV( theFace, nPnt[0]._node, nPnt[2]._node, &normalOK );
2503       }
2504     }
2505   }
2506   if ( !normalOK )
2507     return isReversed;
2508
2509   // face normal at node position
2510   TopLoc_Location loc;
2511   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
2512   // if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 )
2513   // some surfaces not detected as GeomAbs_C1 are nevertheless correct for meshing
2514   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C0 )
2515     {
2516       if (!surf.IsNull())
2517         MESSAGE("surf->Continuity() < GeomAbs_C1 " << (surf->Continuity() < GeomAbs_C1));
2518       return isReversed;
2519     }
2520   gp_Vec d1u, d1v; gp_Pnt p;
2521   surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
2522   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
2523
2524   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2525     Nf.Reverse();
2526
2527   return Ne * Nf < 0.;
2528 }
2529
2530 //=======================================================================
2531 //function : Count
2532 //purpose  : Count nb of sub-shapes
2533 //=======================================================================
2534
2535 int SMESH_MesherHelper::Count(const TopoDS_Shape&    shape,
2536                               const TopAbs_ShapeEnum type,
2537                               const bool             ignoreSame)
2538 {
2539   if ( ignoreSame ) {
2540     TopTools_IndexedMapOfShape map;
2541     TopExp::MapShapes( shape, type, map );
2542     return map.Extent();
2543   }
2544   else {
2545     int nb = 0;
2546     for ( TopExp_Explorer exp( shape, type ); exp.More(); exp.Next() )
2547       ++nb;
2548     return nb;
2549   }
2550 }
2551
2552 //=======================================================================
2553 //function : NbAncestors
2554 //purpose  : Return number of unique ancestors of the shape
2555 //=======================================================================
2556
2557 int SMESH_MesherHelper::NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2558                                     const SMESH_Mesh&   mesh,
2559                                     TopAbs_ShapeEnum    ancestorType/*=TopAbs_SHAPE*/)
2560 {
2561   TopTools_MapOfShape ancestors;
2562   TopTools_ListIteratorOfListOfShape ansIt( mesh.GetAncestors(shape) );
2563   for ( ; ansIt.More(); ansIt.Next() ) {
2564     if ( ancestorType == TopAbs_SHAPE || ansIt.Value().ShapeType() == ancestorType )
2565       ancestors.Add( ansIt.Value() );
2566   }
2567   return ancestors.Extent();
2568 }
2569
2570 //=======================================================================
2571 //function : GetSubShapeOri
2572 //purpose  : Return orientation of sub-shape in the main shape
2573 //=======================================================================
2574
2575 TopAbs_Orientation SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
2576                                                       const TopoDS_Shape& subShape)
2577 {
2578   TopAbs_Orientation ori = TopAbs_Orientation(-1);
2579   if ( !shape.IsNull() && !subShape.IsNull() )
2580   {
2581     TopExp_Explorer e( shape, subShape.ShapeType() );
2582     if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) // TopAbs_INTERNAL or TopAbs_EXTERNAL
2583       e.Init( shape.Oriented(TopAbs_FORWARD), subShape.ShapeType() );
2584     for ( ; e.More(); e.Next())
2585       if ( subShape.IsSame( e.Current() ))
2586         break;
2587     if ( e.More() )
2588       ori = e.Current().Orientation();
2589   }
2590   return ori;
2591 }
2592
2593 //=======================================================================
2594 //function : IsSubShape
2595 //purpose  :
2596 //=======================================================================
2597
2598 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape,
2599                                      const TopoDS_Shape& mainShape )
2600 {
2601   if ( !shape.IsNull() && !mainShape.IsNull() )
2602   {
2603     for ( TopExp_Explorer exp( mainShape, shape.ShapeType());
2604           exp.More();
2605           exp.Next() )
2606       if ( shape.IsSame( exp.Current() ))
2607         return true;
2608   }
2609   SCRUTE((shape.IsNull()));
2610   SCRUTE((mainShape.IsNull()));
2611   return false;
2612 }
2613
2614 //=======================================================================
2615 //function : IsSubShape
2616 //purpose  :
2617 //=======================================================================
2618
2619 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh )
2620 {
2621   if ( shape.IsNull() || !aMesh )
2622     return false;
2623   return
2624     aMesh->GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape ) ||
2625     // PAL16202
2626     (shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape ));
2627 }
2628
2629 //================================================================================
2630 /*!
2631  * \brief Return maximal tolerance of shape
2632  */
2633 //================================================================================
2634
2635 double SMESH_MesherHelper::MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape )
2636 {
2637   double tol = Precision::Confusion();
2638   TopExp_Explorer exp;
2639   for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
2640     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Face( exp.Current())));
2641   for ( exp.Init( shape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
2642     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Edge( exp.Current())));
2643   for ( exp.Init( shape, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
2644     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Vertex( exp.Current())));
2645
2646   return tol;
2647 }
2648
2649 //================================================================================
2650 /*!
2651  * \brief Check if the first and last vertices of an edge are the same
2652  * \param anEdge - the edge to check
2653  * \retval bool - true if same
2654  */
2655 //================================================================================
2656
2657 bool SMESH_MesherHelper::IsClosedEdge( const TopoDS_Edge& anEdge )
2658 {
2659   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
2660     return IsClosedEdge( TopoDS::Edge( anEdge.Oriented( TopAbs_FORWARD )));
2661   return TopExp::FirstVertex( anEdge ).IsSame( TopExp::LastVertex( anEdge ));
2662 }
2663
2664 //================================================================================
2665 /*!
2666  * \brief Wrapper over TopExp::FirstVertex() and TopExp::LastVertex() fixing them
2667  *  in the case of INTERNAL edge
2668  */
2669 //================================================================================
2670
2671 TopoDS_Vertex SMESH_MesherHelper::IthVertex( const bool  is2nd,
2672                                              TopoDS_Edge anEdge,
2673                                              const bool  CumOri )
2674 {
2675   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
2676     anEdge.Orientation( TopAbs_FORWARD );
2677
2678   const TopAbs_Orientation tgtOri = is2nd ? TopAbs_REVERSED : TopAbs_FORWARD;
2679   TopoDS_Iterator vIt( anEdge, CumOri );
2680   while ( vIt.More() && vIt.Value().Orientation() != tgtOri )
2681     vIt.Next();
2682
2683   return ( vIt.More() ? TopoDS::Vertex(vIt.Value()) : TopoDS_Vertex() );
2684 }
2685
2686 //================================================================================
2687 /*!
2688  * \brief Return type of shape contained in a group
2689  *  \param group - a shape of type TopAbs_COMPOUND
2690  *  \param avoidCompound - not to return TopAbs_COMPOUND
2691  */
2692 //================================================================================
2693
2694 TopAbs_ShapeEnum SMESH_MesherHelper::GetGroupType(const TopoDS_Shape& group,
2695                                                   const bool          avoidCompound)
2696 {
2697   if ( !group.IsNull() )
2698   {
2699     if ( group.ShapeType() != TopAbs_COMPOUND )
2700       return group.ShapeType();
2701
2702     // iterate on a compound
2703     TopoDS_Iterator it( group );
2704     if ( it.More() )
2705       return avoidCompound ? GetGroupType( it.Value() ) : it.Value().ShapeType();
2706   }
2707   return TopAbs_SHAPE;
2708 }
2709
2710 //=======================================================================
2711 //function : IsQuadraticMesh
2712 //purpose  : Check mesh without geometry for: if all elements on this shape are quadratic,
2713 //           quadratic elements will be created.
2714 //           Used then generated 3D mesh without geometry.
2715 //=======================================================================
2716
2717 SMESH_MesherHelper:: MType SMESH_MesherHelper::IsQuadraticMesh()
2718 {
2719   int NbAllEdgsAndFaces=0;
2720   int NbQuadFacesAndEdgs=0;
2721   int NbFacesAndEdges=0;
2722   //All faces and edges
2723   NbAllEdgsAndFaces = myMesh->NbEdges() + myMesh->NbFaces();
2724   if ( NbAllEdgsAndFaces == 0 )
2725     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
2726
2727   //Quadratic faces and edges
2728   NbQuadFacesAndEdgs = myMesh->NbEdges(ORDER_QUADRATIC) + myMesh->NbFaces(ORDER_QUADRATIC);
2729
2730   //Linear faces and edges
2731   NbFacesAndEdges = myMesh->NbEdges(ORDER_LINEAR) + myMesh->NbFaces(ORDER_LINEAR);
2732
2733   if (NbAllEdgsAndFaces == NbQuadFacesAndEdgs) {
2734     //Quadratic mesh
2735     return SMESH_MesherHelper::QUADRATIC;
2736   }
2737   else if (NbAllEdgsAndFaces == NbFacesAndEdges) {
2738     //Linear mesh
2739     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
2740   }
2741   else
2742     //Mesh with both type of elements
2743     return SMESH_MesherHelper::COMP;
2744 }
2745
2746 //=======================================================================
2747 //function : GetOtherParam
2748 //purpose  : Return an alternative parameter for a node on seam
2749 //=======================================================================
2750
2751 double SMESH_MesherHelper::GetOtherParam(const double param) const
2752 {
2753   int i = myParIndex & U_periodic ? 0 : 1;
2754   return fabs(param-myPar1[i]) < fabs(param-myPar2[i]) ? myPar2[i] : myPar1[i];
2755 }
2756
2757 namespace {
2758
2759   //=======================================================================
2760   /*!
2761    * \brief Iterator on ancestors of the given type
2762    */
2763   //=======================================================================
2764
2765   struct TAncestorsIterator : public SMDS_Iterator<const TopoDS_Shape*>
2766   {
2767     TopTools_ListIteratorOfListOfShape _ancIter;
2768     TopAbs_ShapeEnum                   _type;
2769     TopTools_MapOfShape                _encountered;
2770     TAncestorsIterator( const TopTools_ListOfShape& ancestors, TopAbs_ShapeEnum type)
2771       : _ancIter( ancestors ), _type( type )
2772     {
2773       if ( _ancIter.More() ) {
2774         if ( _ancIter.Value().ShapeType() != _type ) next();
2775         else _encountered.Add( _ancIter.Value() );
2776       }
2777     }
2778     virtual bool more()
2779     {
2780       return _ancIter.More();
2781     }
2782     virtual const TopoDS_Shape* next()
2783     {
2784       const TopoDS_Shape* s = _ancIter.More() ? & _ancIter.Value() : 0;
2785       if ( _ancIter.More() )
2786         for ( _ancIter.Next();  _ancIter.More(); _ancIter.Next())
2787           if ( _ancIter.Value().ShapeType() == _type && _encountered.Add( _ancIter.Value() ))
2788             break;
2789       return s;
2790     }
2791   };
2792
2793 } // namespace
2794
2795 //=======================================================================
2796 /*!
2797  * \brief Return iterator on ancestors of the given type
2798  */
2799 //=======================================================================
2800
2801 PShapeIteratorPtr SMESH_MesherHelper::GetAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
2802                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
2803                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
2804 {
2805   return PShapeIteratorPtr( new TAncestorsIterator( mesh.GetAncestors(shape), ancestorType));
2806 }
2807
2808 //=======================================================================
2809 //function : GetCommonAncestor
2810 //purpose  : Find a common ancestors of two shapes of the given type
2811 //=======================================================================
2812
2813 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetCommonAncestor(const TopoDS_Shape& shape1,
2814                                                    const TopoDS_Shape& shape2,
2815                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
2816                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
2817 {
2818   TopoDS_Shape commonAnc;
2819   if ( !shape1.IsNull() && !shape2.IsNull() )
2820   {
2821     PShapeIteratorPtr ancIt = GetAncestors( shape1, mesh, ancestorType );
2822     while ( const TopoDS_Shape* anc = ancIt->next() )
2823       if ( IsSubShape( shape2, *anc ))
2824       {
2825         commonAnc = *anc;
2826         break;
2827       }
2828   }
2829   return commonAnc;
2830 }
2831
2832 //#include <Perf_Meter.hxx>
2833
2834 //=======================================================================
2835 namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
2836 //=======================================================================
2837
2838 #define __DMP__(txt) \
2839   //cout << txt
2840 #define MSG(txt) __DMP__(txt<<endl)
2841 #define MSGBEG(txt) __DMP__(txt)
2842
2843   //const double straightTol2 = 1e-33; // to detect straing links
2844   bool isStraightLink(double linkLen2, double middleNodeMove2)
2845   {
2846     // straight if <node move> < 1/15 * <link length>
2847     return middleNodeMove2 < 1/15./15. * linkLen2;
2848   }
2849
2850   struct QFace;
2851   // ---------------------------------------
2852   /*!
2853    * \brief Quadratic link knowing its faces
2854    */
2855   struct QLink: public SMESH_TLink
2856   {
2857     const SMDS_MeshNode*          _mediumNode;
2858     mutable vector<const QFace* > _faces;
2859     mutable gp_Vec                _nodeMove;
2860     mutable int                   _nbMoves;
2861
2862     QLink(const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2, const SMDS_MeshNode* nm):
2863       SMESH_TLink( n1,n2 ), _mediumNode(nm), _nodeMove(0,0,0), _nbMoves(0) {
2864       _faces.reserve(4);
2865       //if ( MediumPos() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2866         _nodeMove = MediumPnt() - MiddlePnt();
2867     }
2868     void SetContinuesFaces() const;
2869     const QFace* GetContinuesFace( const QFace* face ) const;
2870     bool OnBoundary() const;
2871     gp_XYZ MiddlePnt() const { return ( XYZ( node1() ) + XYZ( node2() )) / 2.; }
2872     gp_XYZ MediumPnt() const { return XYZ( _mediumNode ); }
2873
2874     SMDS_TypeOfPosition MediumPos() const
2875     { return _mediumNode->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
2876     SMDS_TypeOfPosition EndPos(bool isSecond) const
2877     { return (isSecond ? node2() : node1())->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
2878     const SMDS_MeshNode* EndPosNode(SMDS_TypeOfPosition pos) const
2879     { return EndPos(0) == pos ? node1() : EndPos(1) == pos ? node2() : 0; }
2880
2881     void Move(const gp_Vec& move, bool sum=false) const
2882     { _nodeMove += move; _nbMoves += sum ? (_nbMoves==0) : 1; }
2883     gp_XYZ Move() const { return _nodeMove.XYZ() / _nbMoves; }
2884     bool IsMoved() const { return (_nbMoves > 0 /*&& !IsStraight()*/); }
2885     bool IsStraight() const
2886     { return isStraightLink( (XYZ(node1())-XYZ(node2())).SquareModulus(),
2887                              _nodeMove.SquareMagnitude());
2888     }
2889     bool operator<(const QLink& other) const {
2890       return (node1()->GetID() == other.node1()->GetID() ?
2891               node2()->GetID() < other.node2()->GetID() :
2892               node1()->GetID() < other.node1()->GetID());
2893     }
2894 //     struct PtrComparator {
2895 //       bool operator() (const QLink* l1, const QLink* l2 ) const { return *l1 < *l2; }
2896 //     };
2897   };
2898   // ---------------------------------------------------------
2899   /*!
2900    * \brief Link in the chain of links; it connects two faces
2901    */
2902   struct TChainLink
2903   {
2904     const QLink*         _qlink;
2905     mutable const QFace* _qfaces[2];
2906
2907     TChainLink(const QLink* qlink=0):_qlink(qlink) {
2908       _qfaces[0] = _qfaces[1] = 0;
2909     }
2910     void SetFace(const QFace* face) const { int iF = _qfaces[0] ? 1 : 0; _qfaces[iF]=face; }
2911
2912     bool IsBoundary() const { return !_qfaces[1]; }
2913
2914     void RemoveFace( const QFace* face ) const
2915     { _qfaces[(face == _qfaces[1])] = 0; if (!_qfaces[0]) std::swap(_qfaces[0],_qfaces[1]); }
2916
2917     const QFace* NextFace( const QFace* f ) const
2918     { return _qfaces[0]==f ? _qfaces[1] : _qfaces[0]; }
2919
2920     const SMDS_MeshNode* NextNode( const SMDS_MeshNode* n ) const
2921     { return n == _qlink->node1() ? _qlink->node2() : _qlink->node1(); }
2922
2923     bool operator<(const TChainLink& other) const { return *_qlink < *other._qlink; }
2924
2925     operator bool() const { return (_qlink); }
2926
2927     const QLink* operator->() const { return _qlink; }
2928
2929     gp_Vec Normal() const;
2930
2931     bool IsStraight() const;
2932   };
2933   // --------------------------------------------------------------------
2934   typedef list< TChainLink > TChain;
2935   typedef set < TChainLink > TLinkSet;
2936   typedef TLinkSet::const_iterator TLinkInSet;
2937
2938   const int theFirstStep = 5;
2939
2940   enum { ERR_OK, ERR_TRI, ERR_PRISM, ERR_UNKNOWN }; // errors of QFace::GetLinkChain()
2941   // --------------------------------------------------------------------
2942   /*!
2943    * \brief Quadratic face shared by two volumes and bound by QLinks
2944    */
2945   struct QFace: public TIDSortedNodeSet
2946   {
2947     mutable const SMDS_MeshElement* _volumes[2];
2948     mutable vector< const QLink* >  _sides;
2949     mutable bool                    _sideIsAdded[4]; // added in chain of links
2950     gp_Vec                          _normal;
2951 #ifdef _DEBUG_
2952     mutable const SMDS_MeshElement* _face;
2953 #endif
2954
2955     QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face=0 );
2956
2957     void SetVolume(const SMDS_MeshElement* v) const { _volumes[ _volumes[0] ? 1 : 0 ] = v; }
2958
2959     int NbVolumes() const { return !_volumes[0] ? 0 : !_volumes[1] ? 1 : 2; }
2960
2961     void AddSelfToLinks() const {
2962       for ( int i = 0; i < _sides.size(); ++i )
2963         _sides[i]->_faces.push_back( this );
2964     }
2965     int LinkIndex( const QLink* side ) const {
2966       for (int i=0; i<_sides.size(); ++i ) if ( _sides[i] == side ) return i;
2967       return -1;
2968     }
2969     bool GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const;
2970
2971     bool GetLinkChain( TChainLink& link, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const
2972     {
2973       int i = LinkIndex( link._qlink );
2974       if ( i < 0 ) return true;
2975       _sideIsAdded[i] = true;
2976       link.SetFace( this );
2977       // continue from opposite link
2978       return GetLinkChain( (i+2)%_sides.size(), chain, pos, err );
2979     }
2980     bool IsBoundary() const { return !_volumes[1]; }
2981
2982     bool Contains( const SMDS_MeshNode* node ) const { return count(node); }
2983
2984     bool IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const;
2985
2986     TLinkInSet GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
2987                                 const TChainLink&    avoidLink,
2988                                 TLinkInSet *         notBoundaryLink = 0,
2989                                 const SMDS_MeshNode* nodeToContain = 0,
2990                                 bool *               isAdjacentUsed = 0,
2991                                 int                  nbRecursionsLeft = -1) const;
2992
2993     TLinkInSet GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
2994                               const TChainLink&    avoidLink,
2995                               const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const;
2996
2997     const SMDS_MeshNode* GetNodeInFace() const {
2998       for ( int iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
2999         if ( _sides[iL]->MediumPos() == SMDS_TOP_FACE ) return _sides[iL]->_mediumNode;
3000       return 0;
3001     }
3002
3003     gp_Vec LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0) const;
3004
3005     double MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
3006                            const gp_Vec&       theRefVec,
3007                            const TLinkSet&     theLinks,
3008                            SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0,
3009                            const double        thePrevLen=0,
3010                            const int           theStep=theFirstStep,
3011                            gp_Vec*             theLinkNorm=0,
3012                            double              theSign=1.0) const;
3013   };
3014
3015   //================================================================================
3016   /*!
3017    * \brief Dump QLink and QFace
3018    */
3019   ostream& operator << (ostream& out, const QLink& l)
3020   {
3021     out <<"QLink nodes: "
3022         << l.node1()->GetID() << " - "
3023         << l._mediumNode->GetID() << " - "
3024         << l.node2()->GetID() << endl;
3025     return out;
3026   }
3027   ostream& operator << (ostream& out, const QFace& f)
3028   {
3029     out <<"QFace nodes: "/*<< &f << "  "*/;
3030     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = f.begin(); n != f.end(); ++n )
3031       out << (*n)->GetID() << " ";
3032     out << " \tvolumes: "
3033         << (f._volumes[0] ? f._volumes[0]->GetID() : 0) << " "
3034         << (f._volumes[1] ? f._volumes[1]->GetID() : 0);
3035     out << "  \tNormal: "<< f._normal.X() <<", "<<f._normal.Y() <<", "<<f._normal.Z() << endl;
3036     return out;
3037   }
3038
3039   //================================================================================
3040   /*!
3041    * \brief Construct QFace from QLinks
3042    */
3043   //================================================================================
3044
3045   QFace::QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face )
3046   {
3047     _volumes[0] = _volumes[1] = 0;
3048     _sides = links;
3049     _sideIsAdded[0]=_sideIsAdded[1]=_sideIsAdded[2]=_sideIsAdded[3]=false;
3050     _normal.SetCoord(0,0,0);
3051     for ( int i = 1; i < _sides.size(); ++i ) {
3052       const QLink *l1 = _sides[i-1], *l2 = _sides[i];
3053       insert( l1->node1() ); insert( l1->node2() );
3054       // compute normal
3055       gp_Vec v1( XYZ( l1->node2()), XYZ( l1->node1()));
3056       gp_Vec v2( XYZ( l2->node1()), XYZ( l2->node2()));
3057       if ( l1->node1() != l2->node1() && l1->node2() != l2->node2() )
3058         v1.Reverse();
3059       _normal += v1 ^ v2;
3060     }
3061     double normSqSize = _normal.SquareMagnitude();
3062     if ( normSqSize > numeric_limits<double>::min() )
3063       _normal /= sqrt( normSqSize );
3064     else
3065       _normal.SetCoord(1e-33,0,0);
3066
3067 #ifdef _DEBUG_
3068     _face = face;
3069 #endif
3070   }
3071   //================================================================================
3072   /*!
3073    * \brief Make up a chain of links
3074    *  \param iSide - link to add first
3075    *  \param chain - chain to fill in
3076    *  \param pos   - postion of medium nodes the links should have
3077    *  \param error - out, specifies what is wrong
3078    *  \retval bool - false if valid chain can't be built; "valid" means that links
3079    *                 of the chain belongs to rectangles bounding hexahedrons
3080    */
3081   //================================================================================
3082
3083   bool QFace::GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& error) const
3084   {
3085     if ( iSide >= _sides.size() ) // wrong argument iSide
3086       return false;
3087     if ( _sideIsAdded[ iSide ]) // already in chain
3088       return true;
3089
3090     if ( _sides.size() != 4 ) { // triangle - visit all my continous faces
3091       MSGBEG( *this );
3092       TLinkSet links;
3093       list< const QFace* > faces( 1, this );
3094       while ( !faces.empty() ) {
3095         const QFace* face = faces.front();
3096         for ( int i = 0; i < face->_sides.size(); ++i ) {
3097           if ( !face->_sideIsAdded[i] && face->_sides[i] ) {
3098             face->_sideIsAdded[i] = true;
3099             // find a face side in the chain
3100             TLinkInSet chLink = links.insert( TChainLink(face->_sides[i])).first;
3101 //             TChain::iterator chLink = chain.begin();
3102 //             for ( ; chLink != chain.end(); ++chLink )
3103 //               if ( chLink->_qlink == face->_sides[i] )
3104 //                 break;
3105 //             if ( chLink == chain.end() )
3106 //               chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(face->_sides[i]));
3107             // add a face to a chained link and put a continues face in the queue
3108             chLink->SetFace( face );
3109             if ( face->_sides[i]->MediumPos() == pos )
3110               if ( const QFace* contFace = face->_sides[i]->GetContinuesFace( face ))
3111                 if ( contFace->_sides.size() == 3 )
3112                   faces.push_back( contFace );
3113           }
3114         }
3115         faces.pop_front();
3116       }
3117       if ( error < ERR_TRI )
3118         error = ERR_TRI;
3119       chain.insert( chain.end(), links.begin(),links.end() );
3120       return false;
3121     }
3122     _sideIsAdded[iSide] = true; // not to add this link to chain again
3123     const QLink* link = _sides[iSide];
3124     if ( !link)
3125       return true;
3126
3127     // add link into chain
3128     TChain::iterator chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(link));
3129     chLink->SetFace( this );
3130     MSGBEG( *this );
3131
3132     // propagate from a quadrangle to neighbour faces
3133     if ( link->MediumPos() >= pos ) {
3134       int nbLinkFaces = link->_faces.size();
3135       if ( nbLinkFaces == 4 || (/*nbLinkFaces < 4 && */link->OnBoundary())) {
3136         // hexahedral mesh or boundary quadrangles - goto a continous face
3137         if ( const QFace* f = link->GetContinuesFace( this ))
3138           if ( f->_sides.size() == 4 )
3139             return f->GetLinkChain( *chLink, chain, pos, error );
3140       }
3141       else {
3142         TChainLink chLink(link); // side face of prismatic mesh - visit all faces of iSide
3143         for ( int i = 0; i < nbLinkFaces; ++i )
3144           if ( link->_faces[i] )
3145             link->_faces[i]->GetLinkChain( chLink, chain, pos, error );
3146         if ( error < ERR_PRISM )
3147           error = ERR_PRISM;
3148         return false;
3149       }
3150     }
3151     return true;
3152   }
3153
3154   //================================================================================
3155   /*!
3156    * \brief Return a boundary link of the triangle face
3157    *  \param links - set of all links
3158    *  \param avoidLink - link not to return
3159    *  \param notBoundaryLink - out, neither the returned link nor avoidLink
3160    *  \param nodeToContain - node the returned link must contain; if provided, search
3161    *                         also performed on adjacent faces
3162    *  \param isAdjacentUsed - returns true if link is found in adjacent faces
3163    *  \param nbRecursionsLeft - to limit recursion
3164    */
3165   //================================================================================
3166
3167   TLinkInSet QFace::GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
3168                                      const TChainLink&    avoidLink,
3169                                      TLinkInSet *         notBoundaryLink,
3170                                      const SMDS_MeshNode* nodeToContain,
3171                                      bool *               isAdjacentUsed,
3172                                      int                  nbRecursionsLeft) const
3173   {
3174     TLinkInSet linksEnd = links.end(), boundaryLink = linksEnd;
3175
3176     typedef list< pair< const QFace*, TLinkInSet > > TFaceLinkList;
3177     TFaceLinkList adjacentFaces;
3178
3179     for ( int iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3180     {
3181       if ( avoidLink._qlink == _sides[iL] )
3182         continue;
3183       TLinkInSet link = links.find( _sides[iL] );
3184       if ( link == linksEnd ) continue;
3185       if ( (*link)->MediumPos() > SMDS_TOP_FACE )
3186         continue; // We work on faces here, don't go inside a solid
3187
3188       // check link
3189       if ( link->IsBoundary() ) {
3190         if ( !nodeToContain ||
3191              (*link)->node1() == nodeToContain ||
3192              (*link)->node2() == nodeToContain )
3193         {
3194           boundaryLink = link;
3195           if ( !notBoundaryLink ) break;
3196         }
3197       }
3198       else if ( notBoundaryLink ) {
3199         *notBoundaryLink = link;
3200         if ( boundaryLink != linksEnd ) break;
3201       }
3202
3203       if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain ) // collect adjacent faces
3204         if ( const QFace* adj = link->NextFace( this ))
3205           if ( adj->Contains( nodeToContain ))
3206             adjacentFaces.push_back( make_pair( adj, link ));
3207     }
3208
3209     if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = false;
3210     if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain && nbRecursionsLeft) // check adjacent faces
3211     {
3212       if ( nbRecursionsLeft < 0 )
3213         nbRecursionsLeft = nodeToContain->NbInverseElements();
3214       TFaceLinkList::iterator adj = adjacentFaces.begin();
3215       for ( ; boundaryLink == linksEnd && adj != adjacentFaces.end(); ++adj )
3216         boundaryLink = adj->first->GetBoundaryLink( links, *(adj->second), 0, nodeToContain,
3217                                                     isAdjacentUsed, nbRecursionsLeft-1);
3218       if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = true;
3219     }
3220     return boundaryLink;
3221   }
3222   //================================================================================
3223   /*!
3224    * \brief Return a link ending at the given node but not avoidLink
3225    */
3226   //================================================================================
3227
3228   TLinkInSet QFace::GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
3229                                    const TChainLink&    avoidLink,
3230                                    const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const
3231   {
3232     for ( int i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3233       if ( avoidLink._qlink != _sides[i] &&
3234            (_sides[i]->node1() == nodeToContain || _sides[i]->node2() == nodeToContain ))
3235         return links.find( _sides[ i ]);
3236     return links.end();
3237   }
3238
3239   //================================================================================
3240   /*!
3241    * \brief Return normal to the i-th side pointing outside the face
3242    */
3243   //================================================================================
3244
3245   gp_Vec QFace::LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* /*uvHelper*/) const
3246   {
3247     gp_Vec norm, vecOut;
3248 //     if ( uvHelper ) {
3249 //       TopoDS_Face face = TopoDS::Face( uvHelper->GetSubShape());
3250 //       const SMDS_MeshNode* inFaceNode = uvHelper->GetNodeUVneedInFaceNode() ? GetNodeInFace() : 0;
3251 //       gp_XY uv1 = uvHelper->GetNodeUV( face, _sides[i]->node1(), inFaceNode );
3252 //       gp_XY uv2 = uvHelper->GetNodeUV( face, _sides[i]->node2(), inFaceNode );
3253 //       norm.SetCoord( uv1.Y() - uv2.Y(), uv2.X() - uv1.X(), 0 );
3254
3255 //       const QLink* otherLink = _sides[(i + 1) % _sides.size()];
3256 //       const SMDS_MeshNode* otherNode =
3257 //         otherLink->node1() == _sides[i]->node1() ? otherLink->node2() : otherLink->node1();
3258 //       gp_XY pIn = uvHelper->GetNodeUV( face, otherNode, inFaceNode );
3259 //       vecOut.SetCoord( uv1.X() - pIn.X(), uv1.Y() - pIn.Y(), 0 );
3260 //     }
3261 //     else {
3262       norm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
3263       gp_XYZ pIn = ( XYZ( _sides[0]->node1() ) +
3264                      XYZ( _sides[0]->node2() ) +
3265                      XYZ( _sides[1]->node1() )) / 3.;
3266       vecOut.SetXYZ( _sides[i]->MiddlePnt() - pIn );
3267       //}
3268     if ( norm * vecOut < 0 )
3269       norm.Reverse();
3270     double mag2 = norm.SquareMagnitude();
3271     if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
3272       norm /= sqrt( mag2 );
3273     return norm;
3274   }
3275   //================================================================================
3276   /*!
3277    * \brief Move medium node of theLink according to its distance from boundary
3278    *  \param theLink - link to fix
3279    *  \param theRefVec - movement of boundary
3280    *  \param theLinks - all adjacent links of continous triangles
3281    *  \param theFaceHelper - helper is not used so far
3282    *  \param thePrevLen - distance from the boundary
3283    *  \param theStep - number of steps till movement propagation limit
3284    *  \param theLinkNorm - out normal to theLink
3285    *  \param theSign - 1 or -1 depending on movement of boundary
3286    *  \retval double - distance from boundary to propagation limit or other boundary
3287    */
3288   //================================================================================
3289
3290   double QFace::MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
3291                                 const gp_Vec&       theRefVec,
3292                                 const TLinkSet&     theLinks,
3293                                 SMESH_MesherHelper* theFaceHelper,
3294                                 const double        thePrevLen,
3295                                 const int           theStep,
3296                                 gp_Vec*             theLinkNorm,
3297                                 double              theSign) const
3298   {
3299     if ( !theStep )
3300       return thePrevLen; // propagation limit reached
3301
3302     int iL; // index of theLink
3303     for ( iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3304       if ( theLink._qlink == _sides[ iL ])
3305         break;
3306
3307     MSG(string(theStep,'.')<<" Ref( "<<theRefVec.X()<<","<<theRefVec.Y()<<","<<theRefVec.Z()<<" )"
3308         <<" thePrevLen " << thePrevLen);
3309     MSG(string(theStep,'.')<<" "<<*theLink._qlink);
3310
3311     gp_Vec linkNorm = -LinkNorm( iL/*, theFaceHelper*/ ); // normal to theLink
3312     double refProj = theRefVec * linkNorm; // project movement vector to normal of theLink
3313     if ( theStep == theFirstStep )
3314       theSign = refProj < 0. ? -1. : 1.;
3315     else if ( theSign * refProj < 0.4 * theRefVec.Magnitude())
3316       return thePrevLen; // to propagate movement forward only, not in side dir or backward
3317
3318     int iL1 = (iL + 1) % 3, iL2 = (iL + 2) % 3; // indices of the two other links of triangle
3319     TLinkInSet link1 = theLinks.find( _sides[iL1] );
3320     TLinkInSet link2 = theLinks.find( _sides[iL2] );
3321     if ( link1 == theLinks.end() || link2 == theLinks.end() )
3322       return thePrevLen;
3323     const QFace* f1 = link1->NextFace( this ); // adjacent faces
3324     const QFace* f2 = link2->NextFace( this );
3325
3326     // propagate to adjacent faces till limit step or boundary
3327     double len1 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL1]->MiddlePnt()).Modulus();
3328     double len2 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL2]->MiddlePnt()).Modulus();
3329     gp_Vec linkDir1(0,0,0); // initialize to avoid valgrind error ("Conditional jump...")
3330     gp_Vec linkDir2(0,0,0);
3331     try {
3332       OCC_CATCH_SIGNALS;
3333       if ( f1 && theLink->MediumPos() <= (*link1)->MediumPos() )
3334         len1 = f1->MoveByBoundary
3335           ( *link1, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len1, theStep-1, &linkDir1, theSign);
3336       else
3337         linkDir1 = LinkNorm( iL1/*, theFaceHelper*/ );
3338     } catch (...) {
3339       MSG( " --------------- EXCEPTION");
3340       return thePrevLen;
3341     }
3342     try {
3343       OCC_CATCH_SIGNALS;
3344       if ( f2 && theLink->MediumPos() <= (*link2)->MediumPos() )
3345         len2 = f2->MoveByBoundary
3346           ( *link2, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len2, theStep-1, &linkDir2, theSign);
3347       else
3348         linkDir2 = LinkNorm( iL2/*, theFaceHelper*/ );
3349     } catch (...) {
3350       MSG( " --------------- EXCEPTION");
3351       return thePrevLen;
3352     }
3353
3354     double fullLen = 0;
3355     if ( theStep != theFirstStep )
3356     {
3357       // choose chain length by direction of propagation most codirected with theRefVec
3358       bool choose1 = ( theRefVec * linkDir1 * theSign > theRefVec * linkDir2 * theSign );
3359       fullLen = choose1 ? len1 : len2;
3360       double r = thePrevLen / fullLen;
3361
3362       gp_Vec move = linkNorm * refProj * ( 1 - r );
3363       theLink->Move( move, true );
3364
3365       MSG(string(theStep,'.')<<" Move "<< theLink->_mediumNode->GetID()<<
3366           " by " << refProj * ( 1 - r ) << " following " <<
3367           (choose1 ? *link1->_qlink : *link2->_qlink));
3368
3369       if ( theLinkNorm ) *theLinkNorm = linkNorm;
3370     }
3371     return fullLen;
3372   }
3373
3374   //================================================================================
3375   /*!
3376    * \brief Checks if the face is distorted due to bentLink
3377    */
3378   //================================================================================
3379
3380   bool QFace::IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const
3381   {
3382     // code is valid for convex faces only
3383     gp_XYZ gc(0,0,0);
3384     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = begin(); n!=end(); ++n)
3385       gc += XYZ( *n ) / size();
3386     for (unsigned i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3387     {
3388       if ( _sides[i] == bentLink ) continue;
3389       gp_Vec linkNorm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
3390       gp_Vec vecOut( gc, _sides[i]->MiddlePnt() );
3391       if ( linkNorm * vecOut < 0 )
3392         linkNorm.Reverse();
3393       double mag2 = linkNorm.SquareMagnitude();
3394       if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
3395         linkNorm /= sqrt( mag2 );
3396       gp_Vec vecBent    ( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MediumPnt());
3397       gp_Vec vecStraight( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MiddlePnt());
3398       if ( vecBent * linkNorm > -0.1*vecStraight.Magnitude() )
3399         return true;
3400     }
3401     return false;
3402
3403   }
3404
3405   //================================================================================
3406   /*!
3407    * \brief Find pairs of continues faces
3408    */
3409   //================================================================================
3410
3411   void QLink::SetContinuesFaces() const
3412   {
3413     //       x0         x - QLink, [-|] - QFace, v - volume
3414     //   v0  |   v1
3415     //       |          Between _faces of link x2 two vertical faces are continues
3416     // x1----x2-----x3  and two horizontal faces are continues. We set vertical faces
3417     //       |          to _faces[0] and _faces[1] and horizontal faces to
3418     //   v2  |   v3     _faces[2] and _faces[3] (or vise versa).
3419     //       x4
3420
3421     if ( _faces.empty() )
3422       return;
3423     int iFaceCont = -1, nbBoundary = 0, iBoundary[2]={-1,-1};
3424     if ( _faces[0]->IsBoundary() )
3425       iBoundary[ nbBoundary++ ] = 0;
3426     for ( int iF = 1; iFaceCont < 0 && iF < _faces.size(); ++iF )
3427     {
3428       // look for a face bounding none of volumes bound by _faces[0]
3429       bool sameVol = false;
3430       int nbVol = _faces[iF]->NbVolumes();
3431       for ( int iV = 0; !sameVol && iV < nbVol; ++iV )
3432         sameVol = ( _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[0] ||
3433                     _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[1]);
3434       if ( !sameVol )
3435         iFaceCont = iF;
3436       if ( _faces[iF]->IsBoundary() )
3437         iBoundary[ nbBoundary++ ] = iF;
3438     }
3439     // Set continues faces: arrange _faces to have
3440     // _faces[0] continues to _faces[1]
3441     // _faces[2] continues to _faces[3]
3442     if ( nbBoundary == 2 ) // bnd faces are continues
3443     {
3444       if (( iBoundary[0] < 2 ) != ( iBoundary[1] < 2 ))
3445       {
3446         int iNear0 = iBoundary[0] < 2 ? 1-iBoundary[0] : 5-iBoundary[0];
3447         std::swap( _faces[ iBoundary[1] ], _faces[iNear0] );
3448       }
3449     }
3450     else if ( iFaceCont > 0 ) // continues faces found
3451     {
3452       if ( iFaceCont != 1 )
3453         std::swap( _faces[1], _faces[iFaceCont] );
3454     }
3455     else if ( _faces.size() > 1 ) // not found, set NULL by the first face
3456     {
3457       _faces.insert( ++_faces.begin(), 0 );
3458     }
3459   }
3460   //================================================================================
3461   /*!
3462    * \brief Return a face continues to the given one
3463    */
3464   //================================================================================
3465
3466   const QFace* QLink::GetContinuesFace( const QFace* face ) const
3467   {
3468     for ( int i = 0; i < _faces.size(); ++i ) {
3469       if ( _faces[i] == face ) {
3470         int iF = i < 2 ? 1-i : 5-i;
3471         return iF < _faces.size() ? _faces[iF] : 0;
3472       }
3473     }
3474     return 0;
3475   }
3476   //================================================================================
3477   /*!
3478    * \brief True if link is on mesh boundary
3479    */
3480   //================================================================================
3481
3482   bool QLink::OnBoundary() const
3483   {
3484     for ( int i = 0; i < _faces.size(); ++i )
3485       if (_faces[i] && _faces[i]->IsBoundary()) return true;
3486     return false;
3487   }
3488   //================================================================================
3489   /*!
3490    * \brief Return normal of link of the chain
3491    */
3492   //================================================================================
3493
3494   gp_Vec TChainLink::Normal() const {
3495     gp_Vec norm;
3496     if (_qfaces[0]) norm  = _qfaces[0]->_normal;
3497     if (_qfaces[1]) norm += _qfaces[1]->_normal;
3498     return norm;
3499   }
3500   //================================================================================
3501   /*!
3502    * \brief Test link curvature taking into account size of faces
3503    */
3504   //================================================================================
3505
3506   bool TChainLink::IsStraight() const
3507   {
3508     bool isStraight = _qlink->IsStraight();
3509     if ( isStraight && _qfaces[0] && !_qfaces[1] )
3510     {
3511       int i = _qfaces[0]->LinkIndex( _qlink );
3512       int iOpp = ( i + 2 ) % _qfaces[0]->_sides.size();
3513       gp_XYZ mid1 = _qlink->MiddlePnt();
3514       gp_XYZ mid2 = _qfaces[0]->_sides[ iOpp ]->MiddlePnt();
3515       double faceSize2 = (mid1-mid2).SquareModulus();
3516       isStraight = _qlink->_nodeMove.SquareMagnitude() < 1/10./10. * faceSize2;
3517     }
3518     return isStraight;
3519   }
3520
3521   //================================================================================
3522   /*!
3523    * \brief Move medium nodes of vertical links of pentahedrons adjacent by side faces
3524    */
3525   //================================================================================
3526
3527   void fixPrism( TChain& allLinks )
3528   {
3529     // separate boundary links from internal ones
3530     typedef set<const QLink*/*, QLink::PtrComparator*/> QLinkSet;
3531     QLinkSet interLinks, bndLinks1, bndLink2;
3532
3533     bool isCurved = false;
3534     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
3535       if ( (*lnk)->OnBoundary() )
3536         bndLinks1.insert( lnk->_qlink );
3537       else
3538         interLinks.insert( lnk->_qlink );
3539       isCurved = isCurved || !lnk->IsStraight();
3540     }
3541     if ( !isCurved )
3542       return; // no need to move
3543
3544     QLinkSet *curBndLinks = &bndLinks1, *newBndLinks = &bndLink2;
3545
3546     while ( !interLinks.empty() && !curBndLinks->empty() )
3547     {
3548       // propagate movement from boundary links to connected internal links
3549       QLinkSet::iterator bnd = curBndLinks->begin(), bndEnd = curBndLinks->end();
3550       for ( ; bnd != bndEnd; ++bnd )
3551       {
3552         const QLink* bndLink = *bnd;
3553         for ( int i = 0; i < bndLink->_faces.size(); ++i ) // loop on faces of bndLink
3554         {
3555           const QFace* face = bndLink->_faces[i]; // quadrange lateral face of a prism
3556           if ( !face ) continue;
3557           // find and move internal link opposite to bndLink within the face
3558           int interInd = ( face->LinkIndex( bndLink ) + 2 ) % face->_sides.size();
3559           const QLink* interLink = face->_sides[ interInd ];
3560           QLinkSet::iterator pInterLink = interLinks.find( interLink );
3561           if ( pInterLink == interLinks.end() ) continue; // not internal link
3562           interLink->Move( bndLink->_nodeMove );
3563           // treated internal links become new boundary ones
3564           interLinks.erase( pInterLink );
3565           newBndLinks->insert( interLink );
3566         }
3567       }
3568       curBndLinks->clear();
3569       std::swap( curBndLinks, newBndLinks );
3570     }
3571   }
3572
3573   //================================================================================
3574   /*!
3575    * \brief Fix links of continues triangles near curved boundary
3576    */
3577   //================================================================================
3578
3579   void fixTriaNearBoundary( TChain & allLinks, SMESH_MesherHelper& /*helper*/)
3580   {
3581     if ( allLinks.empty() ) return;
3582
3583     TLinkSet linkSet( allLinks.begin(), allLinks.end());
3584     TLinkInSet linkIt = linkSet.begin(), linksEnd = linkSet.end();
3585
3586     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt)
3587     {
3588       if ( linkIt->IsBoundary() && !linkIt->IsStraight() && linkIt->_qfaces[0])
3589       {
3590         // move iff a boundary link is bent towards inside of a face (issue 0021084)
3591         const QFace* face = linkIt->_qfaces[0];
3592         gp_XYZ pIn = ( face->_sides[0]->MiddlePnt() +
3593                        face->_sides[1]->MiddlePnt() +
3594                        face->_sides[2]->MiddlePnt() ) / 3.;
3595         gp_XYZ insideDir( pIn - (*linkIt)->MiddlePnt());
3596         bool linkBentInside = ((*linkIt)->_nodeMove.Dot( insideDir ) > 0 );
3597         //if ( face->IsSpoiled( linkIt->_qlink ))
3598         if ( linkBentInside )
3599           face->MoveByBoundary( *linkIt, (*linkIt)->_nodeMove, linkSet );
3600       }
3601     }
3602   }
3603
3604   //================================================================================
3605   /*!
3606    * \brief Detect rectangular structure of links and build chains from them
3607    */
3608   //================================================================================
3609
3610   enum TSplitTriaResult {
3611     _OK, _NO_CORNERS, _FEW_ROWS, _MANY_ROWS, _NO_SIDELINK, _BAD_MIDQUAD, _NOT_RECT,
3612     _NO_MIDQUAD, _NO_UPTRIA, _BAD_SET_SIZE, _BAD_CORNER, _BAD_START, _NO_BOTLINK, _TWISTED_CHAIN };
3613
3614   TSplitTriaResult splitTrianglesIntoChains( TChain &            allLinks,
3615                                              vector< TChain> &   resultChains,
3616                                              SMDS_TypeOfPosition pos )
3617   {
3618     // put links in the set and evalute number of result chains by number of boundary links
3619     TLinkSet linkSet;
3620     int nbBndLinks = 0;
3621     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
3622       linkSet.insert( *lnk );
3623       nbBndLinks += lnk->IsBoundary();
3624     }
3625     resultChains.clear();
3626     resultChains.reserve( nbBndLinks / 2 );
3627
3628     TLinkInSet linkIt, linksEnd = linkSet.end();
3629
3630     // find a boundary link with corner node; corner node has position pos-2
3631     // i.e. SMDS_TOP_VERTEX for links on faces and SMDS_TOP_EDGE for
3632     // links in volume
3633     SMDS_TypeOfPosition cornerPos = SMDS_TypeOfPosition(pos-2);
3634     const SMDS_MeshNode* corner = 0;
3635     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt )
3636       if ( linkIt->IsBoundary() && (corner = (*linkIt)->EndPosNode(cornerPos)))
3637         break;
3638     if ( !corner)
3639       return _NO_CORNERS;
3640
3641     TLinkInSet           startLink = linkIt;
3642     const SMDS_MeshNode* startCorner = corner;
3643     vector< TChain* >    rowChains;
3644     int iCol = 0;
3645
3646     while ( startLink != linksEnd) // loop on columns
3647     {
3648       // We suppose we have a rectangular structure like shown here. We have found a
3649       //               corner of the rectangle (startCorner) and a boundary link sharing
3650       //    |/  |/  |  the startCorner (startLink). We are going to loop on rows of the
3651       //  --o---o---o  structure making several chains at once. One chain (columnChain)
3652       //    |\  |  /|  starts at startLink and continues upward (we look at the structure
3653       //  \ | \ | / |  from such point that startLink is on the bottom of the structure).
3654       //   \|  \|/  |  While going upward we also fill horizontal chains (rowChains) we
3655       //  --o---o---o  encounter.
3656       //   /|\  |\  |
3657       //  / | \ | \ |  startCorner
3658       //    |  \|  \|,'
3659       //  --o---o---o
3660       //          `.startLink
3661
3662       if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
3663         return _NOT_RECT;
3664       resultChains.push_back( TChain() );
3665       TChain& columnChain = resultChains.back();
3666
3667       TLinkInSet botLink = startLink; // current horizontal link to go up from
3668       corner = startCorner; // current corner the botLink ends at
3669       int iRow = 0;
3670       while ( botLink != linksEnd ) // loop on rows
3671       {
3672         // add botLink to the columnChain
3673         columnChain.push_back( *botLink );
3674
3675         const QFace* botTria = botLink->_qfaces[0]; // bottom triangle bound by botLink
3676         if ( !botTria )
3677         { // the column ends
3678           if ( botLink == startLink )
3679             return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
3680           linkSet.erase( botLink );
3681           if ( iRow != rowChains.size() )
3682             return _FEW_ROWS; // different nb of rows in columns
3683           break;
3684         }
3685         // find the link dividing the quadrangle (midQuadLink) and vertical boundary
3686         // link ending at <corner> (sideLink); there are two cases:
3687         // 1) midQuadLink does not end at <corner>, then we easily find it by botTria,
3688         //   since midQuadLink is not at boundary while sideLink is.
3689         // 2) midQuadLink ends at <corner>
3690         bool isCase2;
3691         TLinkInSet midQuadLink = linksEnd;
3692         TLinkInSet sideLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, &midQuadLink,
3693                                                         corner, &isCase2 );
3694         if ( isCase2 ) { // find midQuadLink among links of botTria
3695           midQuadLink = botTria->GetLinkByNode( linkSet, *botLink, corner );
3696           if ( midQuadLink->IsBoundary() )
3697             return _BAD_MIDQUAD;
3698         }
3699         if ( sideLink == linksEnd || midQuadLink == linksEnd || sideLink == midQuadLink )
3700           return sideLink == linksEnd ? _NO_SIDELINK : _NO_MIDQUAD;
3701
3702         // fill chains
3703         columnChain.push_back( *midQuadLink );
3704         if ( iRow >= rowChains.size() ) {
3705           if ( iCol > 0 )
3706             return _MANY_ROWS; // different nb of rows in columns
3707           if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
3708             return _NOT_RECT;
3709           resultChains.push_back( TChain() );
3710           rowChains.push_back( & resultChains.back() );
3711         }
3712         rowChains[iRow]->push_back( *sideLink );
3713         rowChains[iRow]->push_back( *midQuadLink );
3714
3715         const QFace* upTria = midQuadLink->NextFace( botTria ); // upper tria of the rectangle
3716         if ( !upTria)
3717           return _NO_UPTRIA;
3718         if ( iRow == 0 ) {
3719           // prepare startCorner and startLink for the next column
3720           startCorner = startLink->NextNode( startCorner );
3721           if (isCase2)
3722             startLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, 0, startCorner );
3723           else
3724             startLink = upTria->GetBoundaryLink( linkSet, *midQuadLink, 0, startCorner );
3725           // check if no more columns remains
3726           if ( startLink != linksEnd ) {
3727             const SMDS_MeshNode* botNode = startLink->NextNode( startCorner );
3728             if ( (isCase2 ? botTria : upTria)->Contains( botNode ))
3729               startLink = linksEnd; // startLink bounds upTria or botTria
3730             else if ( startLink == botLink || startLink == midQuadLink || startLink == sideLink )
3731               return _BAD_START;
3732           }
3733         }
3734         // find bottom link and corner for the next row
3735         corner = sideLink->NextNode( corner );
3736         // next bottom link ends at the new corner
3737         linkSet.erase( botLink );
3738         botLink = upTria->GetLinkByNode( linkSet, (isCase2 ? *sideLink : *midQuadLink), corner );
3739         if ( botLink == linksEnd || botLink == midQuadLink || botLink == sideLink)
3740           return _NO_BOTLINK;
3741         if ( midQuadLink == startLink || sideLink == startLink )
3742           return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
3743         linkSet.erase( midQuadLink );
3744         linkSet.erase( sideLink );
3745
3746         // make faces neighboring the found ones be boundary
3747         if ( startLink != linksEnd ) {
3748           const QFace* tria = isCase2 ? botTria : upTria;
3749           for ( int iL = 0; iL < 3; ++iL ) {
3750             linkIt = linkSet.find( tria->_sides[iL] );
3751             if ( linkIt != linksEnd )
3752               linkIt->RemoveFace( tria );
3753           }
3754         }
3755         if ( botLink->_qfaces[0] == upTria || botLink->_qfaces[1] == upTria )
3756           botLink->RemoveFace( upTria ); // make next botTria first in vector
3757
3758         iRow++;
3759       } // loop on rows
3760
3761       iCol++;
3762     }
3763     // In the linkSet, there must remain the last links of rowChains; add them
3764     if ( linkSet.size() != rowChains.size() )
3765       return _BAD_SET_SIZE;
3766     for ( int iRow = 0; iRow < rowChains.size(); ++iRow ) {
3767       // find the link (startLink) ending at startCorner
3768       corner = 0;
3769       for ( startLink = linkSet.begin(); startLink != linksEnd; ++startLink ) {
3770         if ( (*startLink)->node1() == startCorner ) {
3771           corner = (*startLink)->node2(); break;
3772         }
3773         else if ( (*startLink)->node2() == startCorner) {
3774           corner = (*startLink)->node1(); break;
3775         }
3776       }
3777       if ( startLink == linksEnd )
3778         return _BAD_CORNER;
3779       rowChains[ iRow ]->push_back( *startLink );
3780       linkSet.erase( startLink );
3781       startCorner = corner;
3782     }
3783
3784     return _OK;
3785   }
3786
3787   //================================================================================
3788   /*!
3789    * \brief Place medium nodes at the link middle for elements whose corner nodes
3790    *        are out of geometrical boundary to prevent distorting elements.
3791    *        Issue 0020982, note 0013990
3792    */
3793   //================================================================================
3794
3795   void force3DOutOfBoundary( SMESH_MesherHelper&    theHelper,
3796                              SMESH_ComputeErrorPtr& theError)
3797   {
3798     SMESHDS_Mesh* meshDS = theHelper.GetMeshDS();
3799     TopoDS_Shape  shape = theHelper.GetSubShape().Oriented( TopAbs_FORWARD );
3800     if ( shape.IsNull() ) return;
3801
3802     if ( !theError ) theError = SMESH_ComputeError::New();
3803
3804     gp_XYZ faceNorm;
3805
3806     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE ) // 2D
3807     {
3808       if ( theHelper.GetMesh()->NbTriangles( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
3809
3810       SMESHDS_SubMesh* faceSM = meshDS->MeshElements( shape );
3811       if ( !faceSM ) return;
3812
3813       const TopoDS_Face&      face = TopoDS::Face( shape );
3814       Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face );
3815
3816       TopExp_Explorer edgeIt( face, TopAbs_EDGE );
3817       for ( ; edgeIt.More(); edgeIt.Next() ) // loop on EDGEs of a FACE
3818       {
3819         // check if the EDGE needs checking
3820         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edgeIt.Current() );
3821         if ( BRep_Tool::Degenerated( edge ) )
3822           continue;
3823         if ( theHelper.IsRealSeam( edge ) &&
3824              edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3825           continue;
3826
3827         SMESHDS_SubMesh* edgeSM = meshDS->MeshElements( edge );
3828         if ( !edgeSM ) continue;
3829
3830         double f,l;
3831         Handle(Geom2d_Curve) pcurve  = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
3832         BRepAdaptor_Curve    curve3D( edge );
3833         switch ( curve3D.GetType() ) {
3834         case GeomAbs_Line: continue;
3835         case GeomAbs_Circle:
3836         case GeomAbs_Ellipse:
3837         case GeomAbs_Hyperbola:
3838         case GeomAbs_Parabola:
3839           try
3840           {
3841             gp_Vec D1, D2, Du1, Dv1; gp_Pnt p;
3842             curve3D.D2( 0.5 * ( f + l ), p, D1, D2 );
3843             gp_Pnt2d uv = pcurve->Value( 0.5 * ( f + l ) );
3844             surface->D1( uv.X(), uv.Y(), p, Du1, Dv1 );
3845             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
3846             if ( fNorm.IsParallel( D2, M_PI * 25./180. ))
3847               continue; // face is normal to the curve3D
3848
3849             gp_Vec curvNorm = fNorm ^ D1;
3850             if ( edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) curvNorm.Reverse();
3851             if ( curvNorm * D2 > 0 )
3852               continue; // convex edge
3853           }
3854           catch ( Standard_Failure )
3855           {
3856             continue;
3857           }
3858         }
3859         // get nodes shared by faces that may be distorted
3860         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
3861         if ( edgeSM->NbNodes() > 0 ) {
3862           nodeIt = edgeSM->GetNodes();
3863         }
3864         else {
3865           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 0, edge ));
3866           if ( !vertexSM )
3867             vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 1, edge ));
3868           if ( !vertexSM ) continue;
3869           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
3870         }
3871
3872         // find suspicious faces
3873         TIDSortedElemSet checkedFaces;
3874         vector< const SMDS_MeshNode* > nOnEdge( 2 );
3875         const SMDS_MeshNode*           nOnFace;
3876         while ( nodeIt->more() )
3877         {
3878           const SMDS_MeshNode* n      = nodeIt->next();
3879           SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
3880           while ( faceIt->more() )
3881           {
3882             const SMDS_MeshElement* f = faceIt->next();
3883             if ( !faceSM->Contains( f ) ||
3884                  f->NbNodes() < 6       || // check quadratic triangles only
3885                  !checkedFaces.insert( f ).second )
3886               continue;
3887
3888             // get nodes on EDGE and on FACE of a suspicious face
3889             nOnEdge.clear(); nOnFace = 0;
3890             SMDS_MeshElement::iterator triNode = f->begin_nodes();
3891             for ( int nbN = 0; nbN < 3; ++triNode, ++nbN )
3892             {
3893               n = *triNode;
3894               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 2 )
3895                 nOnFace = n;
3896               else
3897                 nOnEdge.push_back( n );
3898             }
3899
3900             // check if nOnFace is inside the FACE
3901             if ( nOnFace && nOnEdge.size() == 2 )
3902             {
3903               theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* > ( f ));
3904               if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( f, faceNorm, /*normalized=*/false ))
3905                 continue;
3906               gp_XYZ edgeDir  = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] ) - SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] );
3907               gp_XYZ edgeNorm = faceNorm ^ edgeDir;
3908               n = theHelper.GetMediumNode( nOnEdge[0], nOnEdge[1], true );
3909               gp_XYZ pN0     = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] );
3910               gp_XYZ pMedium = SMESH_TNodeXYZ( n );                   // on-edge node location
3911               gp_XYZ pFaceN  = SMESH_TNodeXYZ( nOnFace );             // on-face node location
3912               double hMedium = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pMedium ).XYZ();
3913               double hFace   = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pFaceN ).XYZ();
3914               if ( Abs( hMedium ) > Abs( hFace * 0.6 ))
3915               {
3916                 // nOnFace is out of FACE, move a medium on-edge node to the middle
3917                 gp_XYZ pMid3D = 0.5 * ( pN0 + SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] ));
3918                 meshDS->MoveNode( n, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
3919                 MSG( "move OUT of face " << n );
3920                 theError->myBadElements.push_back( f );
3921               }
3922             }
3923           }
3924         }
3925       }
3926       if ( !theError->myBadElements.empty() )
3927         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
3928       return;
3929
3930     } // 2D ==============================================================================
3931
3932     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID ) // 3D
3933     {
3934       if ( theHelper.GetMesh()->NbTetras  ( ORDER_QUADRATIC ) < 1 &&
3935            theHelper.GetMesh()->NbPyramids( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
3936
3937       SMESHDS_SubMesh* solidSM = meshDS->MeshElements( shape );
3938       if ( !solidSM ) return;
3939
3940       // check if the SOLID is bound by concave FACEs
3941       vector< TopoDS_Face > concaveFaces;
3942       TopExp_Explorer faceIt( shape, TopAbs_FACE );
3943       for ( ; faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
3944       {
3945         const TopoDS_Face&  face = TopoDS::Face( faceIt.Current() );
3946         if ( !meshDS->MeshElements( face )) continue;
3947
3948         BRepAdaptor_Surface surface( face );
3949         switch ( surface.GetType() ) {
3950         case GeomAbs_Plane: continue;
3951         case GeomAbs_Cylinder:
3952         case GeomAbs_Cone:
3953         case GeomAbs_Sphere:
3954           try
3955           {
3956             double u = 0.5 * ( surface.FirstUParameter() + surface.LastUParameter() );
3957             double v = 0.5 * ( surface.FirstVParameter() + surface.LastVParameter() );
3958             gp_Vec Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2; gp_Pnt p;
3959             surface.D2( u,v, p, Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2 );
3960             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
3961             if ( face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) fNorm.Reverse();
3962             bool concaveU = ( fNorm * Du2 > 1e-100 );
3963             bool concaveV = ( fNorm * Dv2 > 1e-100 );
3964             if ( concaveU || concaveV )
3965               concaveFaces.push_back( face );
3966           }
3967           catch ( Standard_Failure )
3968           {
3969             concaveFaces.push_back( face );
3970           }
3971         }
3972       }
3973       if ( concaveFaces.empty() )
3974         return;
3975
3976       // fix 2D mesh on the SOLID
3977       for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
3978       {
3979         SMESH_MesherHelper faceHelper( *theHelper.GetMesh() );
3980         faceHelper.SetSubShape( faceIt.Current() );
3981         force3DOutOfBoundary( faceHelper, theError );
3982       }
3983
3984       // get an iterator over faces on concaveFaces
3985       vector< SMDS_ElemIteratorPtr > faceIterVec( concaveFaces.size() );
3986       for ( size_t i = 0; i < concaveFaces.size(); ++i )
3987         faceIterVec[i] = meshDS->MeshElements( concaveFaces[i] )->GetElements();
3988       typedef SMDS_IteratorOnIterators
3989         < const SMDS_MeshElement*, vector< SMDS_ElemIteratorPtr > > TIterOnIter;
3990       SMDS_ElemIteratorPtr faceIter( new TIterOnIter( faceIterVec ));
3991
3992       // a seacher to check if a volume is close to a concave face
3993       std::auto_ptr< SMESH_ElementSearcher > faceSearcher
3994         ( SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *theHelper.GetMeshDS(), faceIter ));
3995
3996       // classifier
3997       //BRepClass3d_SolidClassifier solidClassifier( shape );
3998
3999       TIDSortedElemSet checkedVols, movedNodes;
4000       for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4001       {
4002         const TopoDS_Shape& face = faceIt.Current();
4003         SMESHDS_SubMesh*  faceSM = meshDS->MeshElements( face );
4004         if ( !faceSM ) continue;
4005
4006         // get nodes shared by volumes (tet and pyra) on the FACE that may be distorted
4007         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
4008         if ( faceSM->NbNodes() > 0 ) {
4009           nodeIt = faceSM->GetNodes();
4010         }
4011         else {
4012           TopExp_Explorer vertex( face, TopAbs_VERTEX );
4013           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( vertex.Current() );
4014           if ( !vertexSM ) continue;
4015           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
4016         }
4017
4018         // find suspicious volumes adjacent to the FACE
4019         vector< const SMDS_MeshNode* >    nOnFace( 4 );
4020         const SMDS_MeshNode*              nInSolid;
4021         //vector< const SMDS_MeshElement* > intersectedFaces;
4022         while ( nodeIt->more() )
4023         {
4024           const SMDS_MeshNode* n     = nodeIt->next();
4025           SMDS_ElemIteratorPtr volIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
4026           while ( volIt->more() )
4027           {
4028             const SMDS_MeshElement* vol = volIt->next();
4029             int nbN = vol->NbCornerNodes();
4030             if ( ( nbN != 4 && nbN != 5 )  ||
4031                  !solidSM->Contains( vol ) ||
4032                  !checkedVols.insert( vol ).second )
4033               continue;
4034
4035             // get nodes on FACE and in SOLID of a suspicious volume
4036             nOnFace.clear(); nInSolid = 0;
4037             SMDS_MeshElement::iterator volNode = vol->begin_nodes();
4038             for ( int nb = nbN; nb > 0; ++volNode, --nb )
4039             {
4040               n = *volNode;
4041               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 3 )
4042                 nInSolid = n;
4043               else
4044                 nOnFace.push_back( n );
4045             }
4046             if ( !nInSolid || nOnFace.size() != nbN - 1 )
4047               continue;
4048
4049             // get size of the vol
4050             SMESH_TNodeXYZ pInSolid( nInSolid ), pOnFace0( nOnFace[0] );
4051             double volLength = pInSolid.SquareDistance( nOnFace[0] );
4052             for ( size_t i = 1; i < nOnFace.size(); ++i )
4053             {
4054               volLength = Max( volLength, pOnFace0.SquareDistance( nOnFace[i] ));
4055             }
4056
4057             // check if vol is close to concaveFaces
4058             const SMDS_MeshElement* closeFace =
4059               faceSearcher->FindClosestTo( pInSolid, SMDSAbs_Face );
4060             if ( !closeFace ||
4061                  pInSolid.SquareDistance( closeFace->GetNode(0) ) > 4 * volLength )
4062               continue;
4063
4064             // check if vol is distorted, i.e. a medium node is much closer
4065             // to nInSolid than the link middle
4066             bool isDistorted = false;
4067             SMDS_FaceOfNodes onFaceTria( nOnFace[0], nOnFace[1], nOnFace[2] );
4068             if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( &onFaceTria, faceNorm, /*normalized=*/false ))
4069               continue;
4070             theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshVolume* > ( vol ));
4071             vector< pair< SMESH_TLink, const SMDS_MeshNode* > > links;
4072             for ( size_t i = 0; i < nOnFace.size(); ++i ) // loop on links between nOnFace
4073               for ( size_t j = i+1; j < nOnFace.size(); ++j )
4074               {
4075                 SMESH_TLink link( nOnFace[i], nOnFace[j] );
4076                 TLinkNodeMap::const_iterator linkIt =
4077                   theHelper.GetTLinkNodeMap().find( link );
4078                 if ( linkIt != theHelper.GetTLinkNodeMap().end() )
4079                 {
4080                   links.push_back( make_pair( linkIt->first, linkIt->second  ));
4081                   if ( !isDistorted ) {
4082                     // compare projections of nInSolid and nMedium to face normal
4083                     gp_Pnt pMedium = SMESH_TNodeXYZ( linkIt->second );
4084                     double hMedium = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pMedium ).XYZ();
4085                     double hVol    = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pInSolid ).XYZ();
4086                     isDistorted = ( Abs( hMedium ) > Abs( hVol * 0.5 ));
4087                   }
4088                 }
4089               }
4090             // move medium nodes to link middle
4091             if ( isDistorted )
4092             {
4093               for ( size_t i = 0; i < links.size(); ++i )
4094               {
4095                 const SMDS_MeshNode* nMedium = links[i].second;
4096                 if ( movedNodes.insert( nMedium ).second )
4097                 {
4098                   gp_Pnt pMid3D = 0.5 * ( SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node1() ) +
4099                                           SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node2() ));
4100                   meshDS->MoveNode( nMedium, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
4101                   MSG( "move OUT of solid " << nMedium );
4102                 }
4103               }
4104               theError->myBadElements.push_back( vol );
4105             }
4106           } // loop on volumes sharing a node on FACE
4107         } // loop on nodes on FACE
4108       }  // loop on FACEs of a SOLID
4109
4110       if ( !theError->myBadElements.empty() )
4111         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
4112     } // 3D case
4113   }
4114
4115 } //namespace
4116
4117 //=======================================================================
4118 /*!
4119  * \brief Move medium nodes of faces and volumes to fix distorted elements
4120  * \param error - container of fixed distorted elements
4121  * \param volumeOnly - to fix nodes on faces or not, if the shape is solid
4122  *
4123  * Issue 0020307: EDF 992 SMESH : Linea/Quadratic with Medium Node on Geometry
4124  */
4125 //=======================================================================
4126
4127 void SMESH_MesherHelper::FixQuadraticElements(SMESH_ComputeErrorPtr& compError,
4128                                               bool                   volumeOnly)
4129 {
4130   // setenv NO_FixQuadraticElements to know if FixQuadraticElements() is guilty of bad conversion
4131   if ( getenv("NO_FixQuadraticElements") )
4132     return;
4133
4134   // 0. Apply algorithm to SOLIDs or FACEs
4135   // ----------------------------------------------
4136   if ( myShape.IsNull() ) {
4137     if ( !myMesh->HasShapeToMesh() ) return;
4138     SetSubShape( myMesh->GetShapeToMesh() );
4139
4140 #ifdef _DEBUG_
4141     int nbSolids = 0;
4142     TopTools_IndexedMapOfShape solids;
4143     TopExp::MapShapes(myShape,TopAbs_SOLID,solids);
4144     nbSolids = solids.Extent();
4145 #endif
4146     TopTools_MapOfShape faces; // faces not in solid or in not meshed solid
4147     for ( TopExp_Explorer f(myShape,TopAbs_FACE,TopAbs_SOLID); f.More(); f.Next() ) {
4148       faces.Add( f.Current() ); // not in solid
4149     }
4150     for ( TopExp_Explorer s(myShape,TopAbs_SOLID); s.More(); s.Next() ) {
4151       if ( myMesh->GetSubMesh( s.Current() )->IsEmpty() ) { // get faces of solid
4152         for ( TopExp_Explorer f( s.Current(), TopAbs_FACE); f.More(); f.Next() )
4153           faces.Add( f.Current() ); // in not meshed solid
4154       }
4155       else { // fix nodes in the solid and its faces
4156 #ifdef _DEBUG_
4157         MSG("FIX SOLID " << nbSolids-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(s.Current()));
4158 #endif
4159         SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4160         h.SetSubShape( s.Current() );
4161         h.ToFixNodeParameters(true);
4162         h.FixQuadraticElements( compError, false );
4163       }
4164     }
4165     // fix nodes on geom faces
4166 #ifdef _DEBUG_
4167     int nbfaces = faces.Extent(); /*avoid "unused varianbles": */ nbfaces++, nbfaces--;
4168 #endif
4169     for ( TopTools_MapIteratorOfMapOfShape fIt( faces ); fIt.More(); fIt.Next() ) {
4170       MSG("FIX FACE " << nbfaces-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(fIt.Key()));
4171       SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4172       h.SetSubShape( fIt.Key() );
4173       h.ToFixNodeParameters(true);
4174       h.FixQuadraticElements( compError, true);
4175     }
4176     //perf_print_all_meters(1);
4177     if ( compError && compError->myName == EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM )
4178       compError->myComment = "during conversion to quadratic, "
4179         "some medium nodes were not placed on geometry to avoid distorting elements";
4180     return;
4181   }
4182
4183   // 1. Find out type of elements and get iterator on them
4184   // ---------------------------------------------------
4185
4186   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt;
4187   SMDSAbs_ElementType elemType = SMDSAbs_All;
4188
4189   SMESH_subMesh* submesh = myMesh->GetSubMeshContaining( myShapeID );
4190   if ( !submesh )
4191     return;
4192   if ( SMESHDS_SubMesh* smDS = submesh->GetSubMeshDS() ) {
4193     elemIt = smDS->GetElements();
4194     if ( elemIt->more() ) {
4195       elemType = elemIt->next()->GetType();
4196       elemIt = smDS->GetElements();
4197     }
4198   }
4199   if ( !elemIt || !elemIt->more() || elemType < SMDSAbs_Face )
4200     return;
4201
4202   // 2. Fill in auxiliary data structures
4203   // ----------------------------------
4204
4205   set< QLink > links;
4206   set< QFace > faces;
4207   set< QLink >::iterator pLink;
4208   set< QFace >::iterator pFace;
4209
4210   bool isCurved = false;
4211   //bool hasRectFaces = false;
4212   //set<int> nbElemNodeSet;
4213   SMDS_VolumeTool volTool;
4214
4215   TIDSortedNodeSet apexOfPyramid;
4216   const int apexIndex = 4;
4217
4218   // Issue 0020982
4219   // Move medium nodes to the link middle for elements whose corner nodes
4220   // are out of geometrical boundary to fix distorted elements.
4221   force3DOutOfBoundary( *this, compError );
4222
4223   if ( elemType == SMDSAbs_Volume )
4224   {
4225     while ( elemIt->more() ) // loop on volumes
4226     {
4227       const SMDS_MeshElement* vol = elemIt->next();
4228       if ( !vol->IsQuadratic() || !volTool.Set( vol ))
4229         return;
4230       double volMinSize2 = -1.;
4231       for ( int iF = 0; iF < volTool.NbFaces(); ++iF ) // loop on faces of volume
4232       {
4233         int nbN = volTool.NbFaceNodes( iF );
4234         //nbElemNodeSet.insert( nbN );
4235         const SMDS_MeshNode** faceNodes = volTool.GetFaceNodes( iF );
4236         vector< const QLink* > faceLinks( nbN/2 );
4237         for ( int iN = 0; iN < nbN; iN += 2 ) // loop on links of a face
4238         {
4239           // store QLink
4240           QLink link( faceNodes[iN], faceNodes[iN+2], faceNodes[iN+1] );
4241           pLink = links.insert( link ).first;
4242           faceLinks[ iN/2 ] = & *pLink;
4243
4244           if ( link.MediumPos() == SMDS_TOP_3DSPACE )
4245           {
4246             if ( !link.IsStraight() )
4247               return; // already fixed
4248           }
4249           else if ( !isCurved )
4250           {
4251             if ( volMinSize2 < 0 ) volMinSize2 = volTool.MinLinearSize2();
4252             isCurved = !isStraightLink( volMinSize2, link._nodeMove.SquareMagnitude() );
4253           }
4254         }
4255         // store QFace
4256         pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
4257         if ( pFace->NbVolumes() == 0 )
4258           pFace->AddSelfToLinks();
4259         pFace->SetVolume( vol );
4260 //         hasRectFaces = hasRectFaces ||
4261 //           ( volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_HEXA ||
4262 //             volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_PENTA );
4263 #ifdef _DEBUG_
4264         if ( nbN == 6 )
4265           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],faceNodes[4]);
4266         else
4267           pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],
4268                                                faceNodes[4],faceNodes[6] );
4269 #endif
4270       }
4271       // collect pyramid apexes for further correction
4272       if ( vol->NbCornerNodes() == 5 )
4273         apexOfPyramid.insert( vol->GetNode( apexIndex ));
4274     }
4275     set< QLink >::iterator pLink = links.begin();
4276     for ( ; pLink != links.end(); ++pLink )
4277       pLink->SetContinuesFaces();
4278   }
4279   else
4280   {
4281     while ( elemIt->more() ) // loop on faces
4282     {
4283       const SMDS_MeshElement* face = elemIt->next();
4284       if ( !face->IsQuadratic() )
4285         continue;
4286       //nbElemNodeSet.insert( face->NbNodes() );
4287       int nbN = face->NbNodes()/2;
4288       vector< const QLink* > faceLinks( nbN );
4289       for ( int iN = 0; iN < nbN; ++iN ) // loop on links of a face
4290       {
4291         // store QLink
4292         QLink link( face->GetNode(iN), face->GetNode((iN+1)%nbN), face->GetNode(iN+nbN) );
4293         pLink = links.insert( link ).first;
4294         faceLinks[ iN ] = & *pLink;
4295         if ( !isCurved &&
4296              link.node1()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 &&
4297              link.node2()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 )
4298           isCurved = !link.IsStraight();
4299       }
4300       // store QFace
4301       pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
4302       pFace->AddSelfToLinks();
4303       //hasRectFaces = ( hasRectFaces || nbN == 4 );
4304     }
4305   }
4306   if ( !isCurved )
4307     return; // no curved edges of faces
4308
4309   // 3. Compute displacement of medium nodes
4310   // ---------------------------------------
4311
4312   // two loops on QFaces: the first is to treat boundary links, the second is for internal ones.
4313   TopLoc_Location loc;
4314   bool checkUV;
4315   // not to treat boundary of volumic sub-mesh.
4316   int isInside = ( elemType == SMDSAbs_Volume && volumeOnly ) ? 1 : 0;
4317   for ( ; isInside < 2; ++isInside )
4318   {
4319     MSG( "--------------- LOOP (inside=" << isInside << ") ------------------");
4320     SMDS_TypeOfPosition pos = isInside ? SMDS_TOP_3DSPACE : SMDS_TOP_FACE;
4321     SMDS_TypeOfPosition bndPos = isInside ? SMDS_TOP_FACE : SMDS_TOP_EDGE;
4322
4323     for ( pFace = faces.begin(); pFace != faces.end(); ++pFace ) {
4324       if ( bool(isInside) == pFace->IsBoundary() )
4325         continue;
4326       for ( int dir = 0; dir < 2; ++dir ) // 2 directions of propagation from the quadrangle
4327       {
4328         MSG( "CHAIN");
4329         // make chain of links connected via continues faces
4330         int error = ERR_OK;
4331         TChain rawChain;
4332         if ( !pFace->GetLinkChain( dir, rawChain, pos, error) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
4333         rawChain.reverse();
4334         if ( !pFace->GetLinkChain( dir+2, rawChain, pos, error ) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
4335
4336         vector< TChain > chains;
4337         if ( error == ERR_OK ) { // chain contains continues rectangles
4338           chains.resize(1);
4339           chains[0].splice( chains[0].begin(), rawChain );
4340         }
4341         else if ( error == ERR_TRI ) {  // chain contains continues triangles
4342           TSplitTriaResult res = splitTrianglesIntoChains( rawChain, chains, pos );
4343           if ( res != _OK ) { // not quadrangles split into triangles
4344             fixTriaNearBoundary( rawChain, *this );
4345             break;
4346           }
4347         }
4348         else if ( error == ERR_PRISM ) { // quadrangle side faces of prisms
4349           fixPrism( rawChain );
4350           break;
4351         }
4352         else {
4353           continue;
4354         }
4355         for ( int iC = 0; iC < chains.size(); ++iC )
4356         {
4357           TChain& chain = chains[iC];
4358           if ( chain.empty() ) continue;
4359           if ( chain.front().IsStraight() && chain.back().IsStraight() ) {
4360             MSG("3D straight - ignore");
4361             continue;
4362           }
4363           if ( chain.front()->MediumPos() > bndPos ||
4364                chain.back() ->MediumPos() > bndPos ) {
4365             MSG("Internal chain - ignore");
4366             continue;
4367           }
4368           // mesure chain length and compute link position along the chain
4369           double chainLen = 0;
4370           vector< double > linkPos;
4371           MSGBEG( "Link medium nodes: ");
4372           TChain::iterator link0 = chain.begin(), link1 = chain.begin(), link2;
4373           for ( ++link1; link1 != chain.end(); ++link1, ++link0 ) {
4374             MSGBEG( (*link0)->_mediumNode->GetID() << "-" <<(*link1)->_mediumNode->GetID()<<" ");
4375             double len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
4376             while ( len < numeric_limits<double>::min() ) { // remove degenerated link
4377               link1 = chain.erase( link1 );
4378               if ( link1 == chain.end() )
4379                 break;
4380               len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
4381             }
4382             chainLen += len;
4383             linkPos.push_back( chainLen );
4384           }
4385           MSG("");
4386           if ( linkPos.size() < 2 )
4387             continue;
4388
4389           gp_Vec move0 = chain.front()->_nodeMove;
4390           gp_Vec move1 = chain.back ()->_nodeMove;
4391
4392           TopoDS_Face face;
4393           if ( !isInside )
4394           {
4395             // compute node displacement of end links of chain in parametric space of face
4396             TChainLink& linkOnFace = *(++chain.begin());
4397             const SMDS_MeshNode* nodeOnFace = linkOnFace->_mediumNode;
4398             TopoDS_Shape f = GetSubShapeByNode( nodeOnFace, GetMeshDS() );
4399             if ( !f.IsNull() && f.ShapeType() == TopAbs_FACE )
4400             {
4401               face = TopoDS::Face( f );
4402               Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface(face,loc);
4403               bool isStraight[2];
4404               for ( int is1 = 0; is1 < 2; ++is1 ) // move0 or move1
4405               {
4406                 TChainLink& link = is1 ? chain.back() : chain.front();
4407                 gp_XY uvm = GetNodeUV( face, link->_mediumNode, nodeOnFace, &checkUV);
4408                 gp_XY uv1 = GetNodeUV( face, link->node1(), nodeOnFace, &checkUV);
4409                 gp_XY uv2 = GetNodeUV( face, link->node2(), nodeOnFace, &checkUV);
4410                 gp_XY uv12 = GetMiddleUV( surf, uv1, uv2);
4411                 // uvMove = uvm - uv12
4412                 gp_XY uvMove = applyIn2D(surf, uvm, uv12, gp_XY_Subtracted, /*inPeriod=*/false);
4413                 ( is1 ? move1 : move0 ).SetCoord( uvMove.X(), uvMove.Y(), 0 );
4414                 if ( !is1 ) // correct nodeOnFace for move1 (issue 0020919)
4415                   nodeOnFace = (*(++chain.rbegin()))->_mediumNode;
4416                 isStraight[is1] = isStraightLink( (uv2-uv1).SquareModulus(),
4417                                                   10 * uvMove.SquareModulus());
4418               }
4419               if ( isStraight[0] && isStraight[1] ) {
4420                 MSG("2D straight - ignore");
4421                 continue; // straight - no need to move nodes of internal links
4422               }
4423
4424               // check if a chain is already fixed
4425               gp_XY uvm = GetNodeUV( face, linkOnFace->_mediumNode, 0, &checkUV);
4426               gp_XY uv1 = GetNodeUV( face, linkOnFace->node1(), nodeOnFace, &checkUV);
4427               gp_XY uv2 = GetNodeUV( face, linkOnFace->node2(), nodeOnFace, &checkUV);
4428               gp_XY uv12 = GetMiddleUV( surf, uv1, uv2);
4429               if (( uvm - uv12 ).SquareModulus() > 1e-10 )
4430               {
4431                 MSG("Already fixed - ignore");
4432                 continue;
4433               }
4434             }
4435           }
4436           gp_Trsf trsf;
4437           if ( isInside || face.IsNull() )
4438           {
4439             // compute node displacement of end links in their local coord systems
4440             {
4441               TChainLink& ln0 = chain.front(), ln1 = *(++chain.begin());
4442               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln0.Normal(),
4443                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
4444               move0.Transform(trsf);
4445             }
4446             {
4447               TChainLink& ln0 = *(++chain.rbegin()), ln1 = chain.back();
4448               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln1.Normal(),
4449                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
4450               move1.Transform(trsf);
4451             }
4452           }
4453           // compute displacement of medium nodes
4454           link2 = chain.begin();
4455           link0 = link2++;
4456           link1 = link2++;
4457           for ( int i = 0; link2 != chain.end(); ++link0, ++link1, ++link2, ++i )
4458           {
4459             double r = linkPos[i] / chainLen;
4460             // displacement in local coord system
4461             gp_Vec move = (1. - r) * move0 + r * move1;
4462             if ( isInside || face.IsNull()) {
4463               // transform to global
4464               gp_Vec x01( (*link0)->MiddlePnt(), (*link1)->MiddlePnt() );
4465               gp_Vec x12( (*link1)->MiddlePnt(), (*link2)->MiddlePnt() );
4466               gp_Vec x = x01.Normalized() + x12.Normalized();
4467               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), link1->Normal(), x), gp_Ax3() );
4468               move.Transform(trsf);
4469             }
4470             else {
4471               // compute 3D displacement by 2D one
4472               Handle(Geom_Surface) s = BRep_Tool::Surface(face,loc);
4473               gp_XY oldUV   = GetNodeUV( face, (*link1)->_mediumNode, 0, &checkUV);
4474               gp_XY newUV   = applyIn2D( s, oldUV, gp_XY( move.X(),move.Y()), gp_XY_Added);
4475               gp_Pnt newPnt = s->Value( newUV.X(), newUV.Y());
4476               move = gp_Vec( XYZ((*link1)->_mediumNode), newPnt.Transformed(loc) );
4477               if ( SMDS_FacePosition* nPos =
4478                    dynamic_cast< SMDS_FacePosition* >((*link1)->_mediumNode->GetPosition()))
4479                 nPos->SetParameters( newUV.X(), newUV.Y() );
4480 #ifdef _DEBUG_
4481               if ( (XYZ((*link1)->node1()) - XYZ((*link1)->node2())).SquareModulus() <
4482                    move.SquareMagnitude())
4483               {
4484                 gp_XY uv0 = GetNodeUV( face, (*link0)->_mediumNode, 0, &checkUV);
4485                 gp_XY uv2 = GetNodeUV( face, (*link2)->_mediumNode, 0, &checkUV);
4486                 MSG( "TOO LONG MOVE \t" <<
4487                      "uv0: "<<uv0.X()<<", "<<uv0.Y()<<" \t" <<
4488                      "uv2: "<<uv2.X()<<", "<<uv2.Y()<<" \t" <<
4489                      "uvOld: "<<oldUV.X()<<", "<<oldUV.Y()<<" \t" <<
4490                      "newUV: "<<newUV.X()<<", "<<newUV.Y()<<" \t");
4491               }
4492 #endif
4493             }
4494             (*link1)->Move( move );
4495             MSG( "Move " << (*link1)->_mediumNode->GetID() << " following "
4496                  << chain.front()->_mediumNode->GetID() <<"-"
4497                  << chain.back ()->_mediumNode->GetID() <<
4498                  " by " << move.Magnitude());
4499           }
4500         } // loop on chains of links
4501       } // loop on 2 directions of propagation from quadrangle
4502     } // loop on faces
4503   } // fix faces and/or volumes
4504
4505   // 4. Move nodes
4506   // -------------
4507
4508   TIDSortedElemSet biQuadQuas, biQuadTris, triQuadHexa;
4509   const SMDS_MeshElement *biQuadQua, *triQuadHex;
4510   const bool toFixCentralNodes = ( myMesh->NbBiQuadQuadrangles() +
4511                                    myMesh->NbBiQuadTriangles() +
4512                                    myMesh->NbTriQuadraticHexas() );
4513
4514   for ( pLink = links.begin(); pLink != links.end(); ++pLink ) {
4515     if ( pLink->IsMoved() )
4516     {
4517       gp_Pnt p = pLink->MiddlePnt() + pLink->Move();
4518       GetMeshDS()->MoveNode( pLink->_mediumNode, p.X(), p.Y(), p.Z());
4519
4520       // collect bi-quadratic elements
4521       if ( toFixCentralNodes )
4522       {
4523         biQuadQua = triQuadHex = 0;
4524         SMDS_ElemIteratorPtr eIt = pLink->_mediumNode->GetInverseElementIterator();
4525         while ( eIt->more() )
4526         {
4527           const SMDS_MeshElement* e = eIt->next();
4528           switch( e->GetEntityType() ) {
4529           case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle: biQuadQuas.insert( e ); break;
4530           case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:   biQuadTris.insert( e ); break;
4531           case SMDSEntity_TriQuad_Hexa:      triQuadHexa.insert( e ); break;
4532           default:;
4533           }
4534         }
4535       }
4536     }
4537   }
4538   // Fix positions of central nodes of bi-tri-quadratic elements
4539
4540   // treat bi-quad quadrangles
4541   {
4542     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes( 9 );
4543     gp_XY uv[ 9 ];
4544     TIDSortedElemSet::iterator quadIt = biQuadQuas.begin();
4545     for ( ; quadIt != biQuadQuas.end(); ++quadIt )
4546     {
4547       const SMDS_MeshElement* quad = *quadIt;
4548       // nodes
4549       nodes.clear();
4550       nodes.assign( quad->begin_nodes(), quad->end_nodes() );
4551       // FACE
4552       TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( nodes.back(), GetMeshDS() );
4553       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
4554       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
4555       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
4556       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
4557       // UV
4558       for ( int i = 0; i < 8; ++i )
4559       {
4560         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[8], &checkUV );
4561         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
4562         // updated according to bending links, so we update
4563         if ( i > 3 && nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
4564           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
4565       }
4566       // move the central node
4567       gp_XY uvCent = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3],uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
4568       gp_Pnt p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
4569       GetMeshDS()->MoveNode( nodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
4570     }
4571   }
4572
4573   // treat bi-quad triangles
4574   {
4575     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
4576     gp_XY uv[ 6 ];
4577     TIDSortedElemSet::iterator triIt = biQuadTris.begin();
4578     for ( ; triIt != biQuadTris.end(); ++triIt )
4579     {
4580       const SMDS_MeshElement* tria = *triIt;
4581       // FACE
4582       const TopoDS_Shape& S = GetMeshDS()->IndexToShape( tria->getshapeId() );
4583       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
4584       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
4585       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
4586       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
4587
4588       // nodes
4589       nodes.assign( tria->begin_nodes(), tria->end_nodes() );
4590       // UV
4591       for ( int i = 0; i < 6; ++i )
4592       {
4593         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[(i+1)%3], &checkUV );
4594         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
4595         // updated according to bending links, so we update
4596         if ( nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
4597           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
4598       }
4599       // move the central node
4600       gp_XY uvCent = GetCenterUV( uv[0], uv[1], uv[2], uv[3], uv[4], uv[5] );
4601       gp_Pnt p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
4602       GetMeshDS()->MoveNode( tria->GetNode(6), p.X(), p.Y(), p.Z() );
4603     }
4604   }
4605
4606   // treat tri-quadratic hexahedra
4607   {
4608     SMDS_VolumeTool volExp;
4609     TIDSortedElemSet::iterator hexIt = triQuadHexa.begin();
4610     for ( ; hexIt != triQuadHexa.end(); ++hexIt )
4611     {
4612       volExp.Set( *hexIt, /*ignoreCentralNodes=*/false );
4613
4614       // fix nodes central in sides
4615       for ( int iQuad = 0; iQuad < volExp.NbFaces(); ++iQuad )
4616       {
4617         const SMDS_MeshNode** quadNodes = volExp.GetFaceNodes( iQuad );
4618         if ( quadNodes[8]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
4619         {
4620           gp_XYZ p = calcTFI( 0.5, 0.5,
4621                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[0] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[2] ),
4622                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[4] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[6] ),
4623                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[1] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[3] ),
4624                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[5] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[7] ));
4625           GetMeshDS()->MoveNode( quadNodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
4626         }
4627       }
4628
4629       // fix the volume central node
4630       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
4631       const SMDS_MeshNode** hexNodes = volExp.GetNodes();
4632
4633       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 0 ] );
4634       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 3 ] );
4635       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 1 ] );
4636       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 2 ] );
4637       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 4 ] );
4638       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 7 ] );
4639       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 5 ] );
4640       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 6 ] );
4641
4642       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 11 ] );
4643       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  9 ] );
4644       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  8 ] );
4645       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 10 ] );
4646       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 15 ] );
4647       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 13 ] );
4648       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 12 ] );
4649       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 14 ] );
4650       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 16 ] );
4651       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 19 ] );
4652       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 17 ] );
4653       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 18 ] );
4654
4655       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 20 ] );
4656       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 25 ] );
4657       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 21 ] );
4658       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 23 ] );
4659       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 24 ] );
4660       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 22 ] );
4661
4662       gp_XYZ nCenterParams(0.5, 0.5, 0.5), nCenterCoords;
4663       SMESH_Block::ShellPoint( nCenterParams, pointsOnShapes, nCenterCoords );
4664       GetMeshDS()->MoveNode( hexNodes[26],
4665                              nCenterCoords.X(), nCenterCoords.Y(), nCenterCoords.Z());
4666     }
4667   }
4668 }
4669