src/SMESH/SMESH_MesherHelper.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2024  CEA, EDF, OPEN CASCADE
   2 //
   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
   5 //
   6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8 // License as published by the Free Software Foundation; either
   9 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10 //
  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14 // Lesser General Public License for more details.
  15 //
  16 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22
  23 // File:      SMESH_MesherHelper.cxx
  24 // Created:   15.02.06 15:22:41
  25 // Author:    Sergey KUUL
  26 //
  27 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  28
  29 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
  30 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
  31 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
  32 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
  33 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  34 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
  35 #include "SMESH_Block.hxx"
  36 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
  37 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  38 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  39 #include "SMESH_MeshEditor.hxx"
  40 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
  41 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  42
  43 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  44 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  45 #include <BRepTools.hxx>
  46 #include <BRep_Tool.hxx>
  47 #include <Geom2d_Curve.hxx>
  48 #include <GeomAPI_ProjectPointOnCurve.hxx>
  49 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  50 #include <Geom_Curve.hxx>
  51 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  52 #include <Geom_Surface.hxx>
  53 #include <ShapeAnalysis.hxx>
  54 #include <ShapeAnalysis_Curve.hxx>
  55 #include <TopExp.hxx>
  56 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  57 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
  58 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
  59 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  60 #include <TopoDS.hxx>
  61 #include <gp_Ax3.hxx>
  62 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  63 #include <gp_Trsf.hxx>
  64
  65 #include <Standard_Failure.hxx>
  66 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  67
  68 #include <utilities.h>
  69
  70 #include <limits>
  71
  72 using namespace std;
  73
  74 #define RETURN_BAD_RESULT(msg) { MESSAGE(msg); return false; }
  75
  76 namespace {
  77
  78   inline SMESH_NodeXYZ XYZ(const SMDS_MeshNode* n) { return SMESH_NodeXYZ(n); }
  79
  80   enum { U_periodic = 1, V_periodic = 2 };
  81 }
  82
  83 //================================================================================
  84 /*!
  85  * \brief Constructor
  86  */
  87 //================================================================================
  88
  89 SMESH_MesherHelper::SMESH_MesherHelper(SMESH_Mesh& theMesh)
  90   : myParIndex(0),
  91     myMesh(&theMesh),
  92     myShapeID(0),
  93     myCreateQuadratic(false),
  94     myCreateBiQuadratic(false),
  95     myFixNodeParameters(false)
  96 {
  97   myPar1[0] = myPar2[0] = myPar1[1] = myPar2[1] = 0;
  98   mySetElemOnShape = ( ! myMesh->HasShapeToMesh() );
  99 }
 100
 101 //=======================================================================
 102 //function : ~SMESH_MesherHelper
 103 //purpose  :
 104 //=======================================================================
 105
 106 SMESH_MesherHelper::~SMESH_MesherHelper()
 107 {
 108   {
 109     TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = myFace2Projector.begin();
 110     for ( ; i_proj != myFace2Projector.end(); ++i_proj )
 111       delete i_proj->second;
 112   }
 113   {
 114     TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj = myEdge2Projector.begin();
 115     for ( ; i_proj != myEdge2Projector.end(); ++i_proj )
 116       delete i_proj->second;
 117   }
 118 }
 119
 120 //================================================================================
 121 /*!
 122  * \brief Return SMESH_Gen
 123  */
 124 //================================================================================
 125
 126 SMESH_Gen* SMESH_MesherHelper::GetGen() const
 127 {
 128   return GetMesh()->GetGen();
 129 }
 130
 131 //================================================================================
 132 /*!
 133  * \brief Return mesh DS
 134  */
 135 //================================================================================
 136
 137 SMESHDS_Mesh* SMESH_MesherHelper::GetMeshDS() const
 138 {
 139   return GetMesh()->GetMeshDS();
 140 }
 141
 142 //=======================================================================
 143 //function : IsQuadraticSubMesh
 144 //purpose  : Check sub-meshes of a given shape: if all elements on sub-shapes
 145 //           are quadratic, quadratic elements will be created.
 146 //           Fill myTLinkNodeMap
 147 //=======================================================================
 148
 149 bool SMESH_MesherHelper::IsQuadraticSubMesh(const TopoDS_Shape& aSh)
 150 {
 151   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 152   // we can create quadratic elements only if all elements
 153   // created on sub-shapes of given shape are quadratic
 154   myCreateQuadratic = true;
 155   TopAbs_ShapeEnum subType( aSh.ShapeType()==TopAbs_FACE ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE );
 156   if ( aSh.ShapeType()==TopAbs_COMPOUND )
 157   {
 158     TopoDS_Iterator subIt( aSh );
 159     if ( subIt.More() )
 160       subType = ( subIt.Value().ShapeType()==TopAbs_FACE ) ? TopAbs_EDGE : TopAbs_FACE;
 161   }
 162   SMDSAbs_ElementType elemType( subType==TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
 163
 164   if ( !myMesh->HasShapeToMesh() )
 165   {
 166     if (( myCreateQuadratic = myMesh->NbFaces( ORDER_QUADRATIC )))
 167     {
 168       SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator();
 169       while ( fIt->more() )
 170         AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* >( fIt->next() ));
 171     }
 172   }
 173   else
 174   {
 175     TopExp_Explorer exp( aSh, subType );
 176     TopTools_MapOfShape checkedSubShapes;
 177     for (; exp.More() && myCreateQuadratic; exp.Next()) {
 178       if ( !checkedSubShapes.Add( exp.Current() ))
 179         continue; // needed if aSh is compound of solids
 180       if ( SMESHDS_SubMesh * subMesh = meshDS->MeshElements( exp.Current() )) {
 181         if ( SMDS_ElemIteratorPtr it = subMesh->GetElements() ) {
 182           while(it->more()) {
 183             const SMDS_MeshElement* e = it->next();
 184             if ( e->GetType() != elemType || !e->IsQuadratic() ) {
 185               myCreateQuadratic = false;
 186               break;
 187             }
 188             else {
 189               // fill TLinkNodeMap
 190               switch ( e->NbCornerNodes() ) {
 191               case 2:
 192                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(2)); break;
 193               case 3:
 194                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(3));
 195                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(4));
 196                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(0),e->GetNode(5)); break;
 197               case 4:
 198                 AddTLinkNode(e->GetNode(0),e->GetNode(1),e->GetNode(4));
 199                 AddTLinkNode(e->GetNode(1),e->GetNode(2),e->GetNode(5));
 200                 AddTLinkNode(e->GetNode(2),e->GetNode(3),e->GetNode(6));
 201                 AddTLinkNode(e->GetNode(3),e->GetNode(0),e->GetNode(7));
 202                 break;
 203               default:
 204                 myCreateQuadratic = false;
 205                 break;
 206               }
 207             }
 208           }
 209         }
 210       }
 211     }
 212   }
 213
 214   // if ( nbOldLinks == myTLinkNodeMap.size() ) -- 0023068
 215   if ( myTLinkNodeMap.empty() )
 216     myCreateQuadratic = false;
 217
 218   if ( !myCreateQuadratic )
 219     myTLinkNodeMap.clear();
 220
 221   SetSubShape( aSh );
 222
 223   return myCreateQuadratic;
 224 }
 225
 226 //=======================================================================
 227 //function : SetSubShape
 228 //purpose  : Set geometry to make elements on
 229 //=======================================================================
 230
 231 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const int aShID)
 232 {
 233   if ( aShID == myShapeID )
 234     return;
 235   if ( aShID > 0 )
 236     SetSubShape( GetMeshDS()->IndexToShape( aShID ));
 237   else
 238     SetSubShape( TopoDS_Shape() );
 239 }
 240
 241 //=======================================================================
 242 //function : SetSubShape
 243 //purpose  : Set geometry to create elements on
 244 //=======================================================================
 245
 246 void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
 247 {
 248   if ( myShape.IsSame( aSh ))
 249     return;
 250
 251   myShape = aSh;
 252   mySeamShapeIds.clear();
 253   myDegenShapeIds.clear();
 254
 255   if ( myShape.IsNull() ) {
 256     myShapeID  = 0;
 257     return;
 258   }
 259   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
 260   myShapeID = meshDS->ShapeToIndex(aSh);
 261   myParIndex = 0;
 262
 263   // treatment of periodic faces
 264   for ( TopExp_Explorer eF( aSh, TopAbs_FACE ); eF.More(); eF.Next() )
 265   {
 266     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( eF.Current() );
 267     BRepAdaptor_Surface surf( face, false );
 268     if ( surf.IsUPeriodic() || surf.IsUClosed() ) {
 269       myParIndex |= U_periodic;
 270       myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
 271       myPar2[0] = surf.LastUParameter();
 272     }
 273     if ( surf.IsVPeriodic() || surf.IsVClosed() ) {
 274       myParIndex |= V_periodic;
 275       myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
 276       myPar2[1] = surf.LastVParameter();
 277     }
 278
 279     gp_Pnt2d uv1, uv2;
 280     for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
 281     {
 282       // look for a "seam" edge, a real seam or an edge on period boundary
 283       TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
 284       const int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
 285       if ( myParIndex )
 286       {
 287         BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 288         const double du = Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) );
 289         const double dv = Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) );
 290
 291         bool isSeam = BRep_Tool::IsClosed( edge, face );
 292         if ( isSeam ) // real seam - having two pcurves on face
 293         {
 294           // pcurve can lie not on pediod boundary (22582, mesh_Quadratic_01/C9)
 295           if ( du < dv )
 296           {
 297             double u1 = uv1.Coord(1);
 298             edge.Reverse();
 299             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 300             double u2 = uv1.Coord(1);
 301             myPar1[0] = Min( u1, u2 );
 302             myPar2[0] = Max( u1, u2 );
 303             myParIndex |= U_periodic;
 304           }
 305           else
 306           {
 307             double v1 = uv1.Coord(2);
 308             edge.Reverse();
 309             BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
 310             double v2 = uv1.Coord(2);
 311             myPar1[1] = Min( v1, v2 );
 312             myPar2[1] = Max( v1, v2 );
 313             myParIndex |= V_periodic;
 314           }
 315         }
 316         else //if ( !isSeam )
 317         {
 318           // one pcurve but on period boundary (22772, mesh_Quadratic_01/D1)
 319           if      (( myParIndex & U_periodic ) && du < Precision::PConfusion() )
 320           {
 321             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - myPar1[0] ) < Precision::PConfusion() ||
 322                        Abs( uv1.Coord(1) - myPar2[0] ) < Precision::PConfusion() );
 323           }
 324           else if (( myParIndex & V_periodic ) && dv < Precision::PConfusion() )
 325           {
 326             isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - myPar1[1] ) < Precision::PConfusion() ||
 327                        Abs( uv1.Coord(2) - myPar2[1] ) < Precision::PConfusion() );
 328           }
 329           if ( isSeam ) // vertices are on period boundary, check a middle point (23032)
 330           {
 331             double f,l, r = 0.2345;
 332             Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
 333             if ( C2d.IsNull() )
 334             {
 335               isSeam = false;
 336             }
 337             else
 338             {
 339               uv2 = C2d->Value( f * r + l * ( 1.-r ));
 340               if ( du < Precision::PConfusion() )
 341                 isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) ) < Precision::PConfusion() );
 342               else
 343                 isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) ) < Precision::PConfusion() );
 344             }
 345           }
 346         }
 347         if ( isSeam )
 348         {
 349           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice ('real seam')
 350           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
 351           for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() ) {
 352             int vertexID = meshDS->ShapeToIndex( v.Current() );
 353             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
 354           }
 355         }
 356       }
 357       // look for a degenerated edge
 358       if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge )) {
 359         myDegenShapeIds.insert( edgeID );
 360         for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
 361           myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
 362       }
 363       if ( !BRep_Tool::SameParameter( edge ) ||
 364            !BRep_Tool::SameRange( edge ))
 365       {
 366         setPosOnShapeValidity( edgeID, false );
 367       }
 368     }
 369   }
 370 }
 371
 372 //=======================================================================
 373 /*!
 374  * \brief Copy shape information from another helper. Used to improve performance
 375  *        since SetSubShape() can be time consuming if there are many edges
 376  */
 377 //=======================================================================
 378
 379 void SMESH_MesherHelper::CopySubShapeInfo(const SMESH_MesherHelper& other)
 380 {
 381   this->myShape         = other.myShape;
 382   this->myShapeID       = other.myShapeID;
 383   this->myDegenShapeIds = other.myDegenShapeIds;
 384   this->mySeamShapeIds  = other.mySeamShapeIds;
 385   this->myPar1[0]       = other.myPar1[0];
 386   this->myPar1[1]       = other.myPar1[1];
 387   this->myPar2[0]       = other.myPar2[0];
 388   this->myPar2[1]       = other.myPar2[1];
 389   this->myParIndex      = other.myParIndex;
 390   this->myFace2Surface  = other.myFace2Surface;
 391 }
 392
 393 //=======================================================================
 394 //function : ShapeToIndex
 395 //purpose  : Convert a shape to its index in the SMESHDS_Mesh
 396 //=======================================================================
 397
 398 int SMESH_MesherHelper::ShapeToIndex( const TopoDS_Shape& S ) const
 399 {
 400   return GetMeshDS()->ShapeToIndex( S );
 401 }
 402
 403 //=======================================================================
 404 //function : GetNodeUVneedInFaceNode
 405 //purpose  : Check if inFaceNode argument is necessary for call GetNodeUV(F,..)
 406 //           Return true if the face is periodic.
 407 //           If F is Null, answer about sub-shape set through IsQuadraticSubMesh() or
 408 //           * SetSubShape()
 409 //=======================================================================
 410
 411 bool SMESH_MesherHelper::GetNodeUVneedInFaceNode(const TopoDS_Face& F) const
 412 {
 413   if ( F.IsNull() ) return !mySeamShapeIds.empty();
 414
 415   if ( !F.IsNull() && !myShape.IsNull() && myShape.IsSame( F ))
 416     return !mySeamShapeIds.empty();
 417
 418   TopLoc_Location loc;
 419   Handle(Geom_Surface) aSurface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 420   if ( !aSurface.IsNull() )
 421     return ( aSurface->IsUPeriodic() || aSurface->IsVPeriodic() );
 422
 423   return false;
 424 }
 425
 426 //=======================================================================
 427 //function : IsMedium
 428 //purpose  :
 429 //=======================================================================
 430
 431 bool SMESH_MesherHelper::IsMedium(const SMDS_MeshNode*      node,
 432                                   const SMDSAbs_ElementType typeToCheck)
 433 {
 434   return SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, typeToCheck );
 435 }
 436
 437 //=======================================================================
 438 //function : GetSubShapeByNode
 439 //purpose  : Return support shape of a node
 440 //=======================================================================
 441
 442 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(const SMDS_MeshNode* node,
 443                                                    const SMESHDS_Mesh*  meshDS)
 444 {
 445   int shapeID = node ? node->getshapeId() : 0;
 446   if ( 0 < shapeID && shapeID <= meshDS->MaxShapeIndex() )
 447     return meshDS->IndexToShape( shapeID );
 448   else
 449     return TopoDS_Shape();
 450 }
 451
 452
 453 //=======================================================================
 454 //function : AddTLinkNode
 455 //purpose  : add a link in my data structure
 456 //=======================================================================
 457
 458 void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
 459                                       const SMDS_MeshNode* n2,
 460                                       const SMDS_MeshNode* n12)
 461 {
 462   // add new record to map
 463   SMESH_TLink link( n1, n2 );
 464   myTLinkNodeMap.insert( make_pair(link,n12));
 465 }
 466
 467 //================================================================================
 468 /*!
 469  * \brief Add quadratic links of edge to own data structure
 470  */
 471 //================================================================================
 472
 473 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
 474 {
 475   if ( edge && edge->IsQuadratic() )
 476     AddTLinkNode(edge->GetNode(0), edge->GetNode(1), edge->GetNode(2));
 477   else
 478     return false;
 479   return true;
 480 }
 481
 482 //================================================================================
 483 /*!
 484  * \brief Add quadratic links of face to own data structure
 485  */
 486 //================================================================================
 487
 488 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
 489 {
 490   bool isQuad = true;
 491   if ( !f->IsPoly() )
 492     switch ( f->NbNodes() ) {
 493     case 7:
 494       // myMapWithCentralNode.insert
 495       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2) ),
 496       //                f->GetNode(6)));
 497       // break; -- add medium nodes as well
 498     case 6:
 499       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(3));
 500       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(4));
 501       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(0),f->GetNode(5)); break;
 502
 503     case 9:
 504       // myMapWithCentralNode.insert
 505       //   ( make_pair( TBiQuad( f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(3) ),
 506       //                f->GetNode(8)));
 507       // break; -- add medium nodes as well
 508     case 8:
 509       AddTLinkNode(f->GetNode(0),f->GetNode(1),f->GetNode(4));
 510       AddTLinkNode(f->GetNode(1),f->GetNode(2),f->GetNode(5));
 511       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(3),f->GetNode(6));
 512       AddTLinkNode(f->GetNode(3),f->GetNode(0),f->GetNode(7)); break;
 513     default:;
 514       isQuad = false;
 515     }
 516   return isQuad;
 517 }
 518
 519 //================================================================================
 520 /*!
 521  * \brief Add quadratic links of volume to own data structure
 522  */
 523 //================================================================================
 524
 525 bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
 526 {
 527   if ( volume->IsQuadratic() )
 528   {
 529     SMDS_VolumeTool vTool( volume );
 530     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetNodes();
 531     set<int> addedLinks;
 532     for ( int iF = 1; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
 533     {
 534       const int nbN = vTool.NbFaceNodes( iF );
 535       const int* iNodes = vTool.GetFaceNodesIndices( iF );
 536       for ( int i = 0; i < nbN; )
 537       {
 538         int iN1  = iNodes[i++];
 539         int iN12 = iNodes[i++];
 540         int iN2  = iNodes[i];
 541         if ( iN1 > iN2 ) std::swap( iN1, iN2 );
 542         int linkID = iN1 * vTool.NbNodes() + iN2;
 543         pair< set<int>::iterator, bool > it_isNew = addedLinks.insert( linkID );
 544         if ( it_isNew.second )
 545           AddTLinkNode( nodes[iN1], nodes[iN2], nodes[iN12] );
 546         else
 547           addedLinks.erase( it_isNew.first ); // each link encounters only twice
 548       }
 549       if ( vTool.NbNodes() == 27 )
 550       {
 551         const SMDS_MeshNode* nFCenter = nodes[ vTool.GetCenterNodeIndex( iF )];
 552         if ( nFCenter->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
 553           myMapWithCentralNode.insert
 554             ( make_pair( TBiQuad( nodes[ iNodes[0]], nodes[ iNodes[1]],
 555                                   nodes[ iNodes[2]], nodes[ iNodes[3]] ),
 556                          nFCenter ));
 557       }
 558     }
 559     return true;
 560   }
 561   return false;
 562 }
 563
 564 //================================================================================
 565 /*!
 566  * \brief Return true if position of nodes on the shape hasn't yet been checked or
 567  * the positions proved to be invalid
 568  */
 569 //================================================================================
 570
 571 bool SMESH_MesherHelper::toCheckPosOnShape(int shapeID ) const
 572 {
 573   map< int,bool >::const_iterator id_ok = myNodePosShapesValidity.find( shapeID );
 574   return ( id_ok == myNodePosShapesValidity.end() || !id_ok->second );
 575 }
 576
 577 //================================================================================
 578 /*!
 579  * \brief Set validity of positions of nodes on the shape.
 580  * Once set, validity is not changed
 581  */
 582 //================================================================================
 583
 584 void SMESH_MesherHelper::setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const
 585 {
 586   std::map< int,bool >::iterator sh_ok =
 587     ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok)).first;
 588   if ( !ok )
 589     sh_ok->second = ok;
 590 }
 591
 592 //=======================================================================
 593 //function : ToFixNodeParameters
 594 //purpose  : Enables fixing node parameters on EDGEs and FACEs in
 595 //           GetNodeU(...,check=true), GetNodeUV(...,check=true), CheckNodeUV() and
 596 //           CheckNodeU() in case if a node lies on a shape set via SetSubShape().
 597 //           Default is False
 598 //=======================================================================
 599
 600 void SMESH_MesherHelper::ToFixNodeParameters(bool toFix)
 601 {
 602   myFixNodeParameters = toFix;
 603 }
 604
 605
 606 //=======================================================================
 607 //function : getUVOnSeam
 608 //purpose  : Select UV on either of 2 pcurves of a seam edge, closest to the given UV
 609 //=======================================================================
 610
 611 gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::getUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& uv2 ) const
 612 {
 613   gp_Pnt2d result = uv1;
 614   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
 615   {
 616     if ( myParIndex & i )
 617     {
 618       double p1 = uv1.Coord( i );
 619       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
 620       if ( myParIndex == i ||
 621            dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. ||
 622            dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. )
 623       {
 624         double p2 = uv2.Coord( i );
 625         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
 626         if ( Abs( p2 - p1 ) > Abs( p2 - p1Alt ))
 627           result.SetCoord( i, p1Alt );
 628       }
 629     }
 630   }
 631   return result;
 632 }
 633
 634 //=======================================================================
 635 //function : GetNodeUV
 636 //purpose  : Return node UV on face
 637 //=======================================================================
 638
 639 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 640                                     const SMDS_MeshNode* n,
 641                                     const SMDS_MeshNode* n2,
 642                                     bool*                check) const
 643 {
 644   gp_Pnt2d uv( Precision::Infinite(), Precision::Infinite() );
 645
 646   SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
 647   bool uvOK = false;
 648   if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
 649   {
 650     // node has position on face
 651     SMDS_FacePositionPtr fpos = pos;
 652     uv.SetCoord( fpos->GetUParameter(), fpos->GetVParameter() );
 653     if ( check )
 654       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F )); // 2. from 22830
 655   }
 656   else if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_EDGE )
 657   {
 658     // node has position on EDGE => it is needed to find
 659     // corresponding EDGE from FACE, get pcurve for this
 660     // EDGE and retrieve value from this pcurve
 661     SMDS_EdgePositionPtr epos = pos;
 662     const int          edgeID = n->getshapeId();
 663     const TopoDS_Edge&      E = TopoDS::Edge( GetMeshDS()->IndexToShape( edgeID ));
 664     double f, l, u = epos->GetUParameter();
 665     Handle(Geom2d_Curve)  C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( E, F, f, l );
 666     bool validU = ( !C2d.IsNull() && ( f < u ) && ( u < l ));
 667     if ( validU ) uv = C2d->Value( u );
 668     else          uv.SetCoord( Precision::Infinite(),0.);
 669     if ( check || !validU )
 670       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F ),/*force=*/ !validU );
 671
 672     // for a node on a seam EDGE select one of UVs on 2 pcurves
 673     if ( n2 && IsSeamShape( edgeID ))
 674     {
 675       uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0, check ));
 676     }
 677     else
 678     { // adjust uv to period
 679       TopLoc_Location loc;
 680       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
 681       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
 682       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
 683       gp_Pnt2d newUV = uv;
 684       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
 685         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 686         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 687         if ( isUPeriodic ) newUV.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
 688         if ( isVPeriodic ) newUV.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
 689
 690         if ( n2 )
 691         {
 692           gp_Pnt2d uv2 = GetNodeUV( F, n2, 0, check );
 693           if ( isUPeriodic && Abs( uv.X()-uv2.X() ) < Abs( newUV.X()-uv2.X() ))
 694             newUV.SetX( uv.X() );
 695           if ( isVPeriodic && Abs( uv.Y()-uv2.Y() ) < Abs( newUV.Y()-uv2.Y() ))
 696             newUV.SetY( uv.Y() );
 697         }
 698       }
 699       uv = newUV;
 700     }
 701   }
 702   else if ( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
 703   {
 704     if ( int vertexID = n->getshapeId() ) {
 705       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(GetMeshDS()->IndexToShape(vertexID));
 706       try {
 707         uv = BRep_Tool::Parameters( V, F );
 708         uvOK = true;
 709       }
 710       catch (Standard_Failure& exc) {
 711       }
 712       if ( !uvOK )
 713       {
 714         if ( !IsSubShape( V, F ))
 715         {
 716           MESSAGE("GetNodeUV() Vertex "<< vertexID <<" not in face "<< GetMeshDS()->ShapeToIndex(F));
 717           // get UV of a vertex closest to the node
 718           double dist = 1e100;
 719           gp_Pnt pn = XYZ( n );
 720           for ( TopExp_Explorer vert( F,TopAbs_VERTEX ); !uvOK && vert.More(); vert.Next() ) {
 721             TopoDS_Vertex curV = TopoDS::Vertex( vert.Current() );
 722             gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( curV );
 723             double curDist = p.SquareDistance( pn );
 724             if ( curDist < dist ) {
 725               dist = curDist;
 726               uv = BRep_Tool::Parameters( curV, F );
 727               uvOK = ( dist < DBL_MIN );
 728             }
 729           }
 730         }
 731         else
 732         {
 733           uvOK = false;
 734           TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( myMesh->GetAncestors( V ));
 735           for ( ; it.More(); it.Next() ) {
 736             if ( it.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE ) {
 737               const TopoDS_Edge & edge = TopoDS::Edge( it.Value() );
 738               double f,l;
 739               Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface(edge, F, f, l);
 740               if ( !C2d.IsNull() ) {
 741                 double u = ( V == IthVertex( 0, edge )) ?  f : l;
 742                 uv = C2d->Value( u );
 743                 gp_Pnt p = GetSurface( F )->Value( uv );
 744                 uvOK = ( p.Distance( BRep_Tool::Pnt( V )) < getFaceMaxTol( F ));
 745                 break;
 746               }
 747             }
 748           }
 749           if ( !uvOK && V.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
 750           {
 751             Handle(ShapeAnalysis_Surface) projector = GetSurface( F );
 752             if ( n2 ) uv = GetNodeUV( F, n2 );
 753             if ( Precision::IsInfinite( uv.X() ))
 754               uv = projector->NextValueOfUV( uv, BRep_Tool::Pnt( V ), BRep_Tool::Tolerance( F ));
 755             else
 756               uv = projector->ValueOfUV( BRep_Tool::Pnt( V ), BRep_Tool::Tolerance( F ));
 757             uvOK = ( projector->Gap() < getFaceMaxTol( F ));
 758           }
 759         }
 760       }
 761       if ( n2 && IsSeamShape( vertexID ))
 762       {
 763         bool isSeam = ( myShape.IsSame( F ));
 764         if ( !isSeam ) {
 765           SMESH_MesherHelper h( *myMesh );
 766           h.SetSubShape( F );
 767           isSeam = IsSeamShape( vertexID );
 768         }
 769
 770         if ( isSeam )
 771           uv = getUVOnSeam( uv, GetNodeUV( F, n2, 0 ));
 772       }
 773       else if ( myParIndex && n2 )
 774       {
 775         gp_Pnt2d oldUV = uv;
 776         gp_Pnt2d   uv2 = GetNodeUV( F, n2, 0 );
 777         if ( myParIndex & 1 )
 778           uv.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod( uv.X(), myPar1[0], myPar2[0]));
 779         if ( myParIndex & 2 )
 780           uv.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod( uv.Y(), myPar1[1], myPar2[1]));
 781         if ( uv.SquareDistance( uv2 ) > oldUV.SquareDistance( uv2 ))
 782           uv = oldUV;
 783       }
 784     }
 785   }
 786   else
 787   {
 788     uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 2.*getFaceMaxTol( F ));
 789   }
 790
 791   if ( check && !uvOK )
 792     *check = uvOK;
 793
 794   return uv.XY();
 795 }
 796
 797 //=======================================================================
 798 //function : CheckNodeUV
 799 //purpose  : Check and fix node UV on a face
 800 //=======================================================================
 801
 802 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
 803                                      const SMDS_MeshNode* n,
 804                                      gp_XY&               uv,
 805                                      const double         tol,
 806                                      const bool           force,
 807                                      double               distXYZ[4]) const
 808 {
 809   int  shapeID = n->getshapeId();
 810   bool infinit;
 811   if (( infinit = ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) || Precision::IsInfinite( uv.Y() ))) ||
 812       ( force ) ||
 813       ( uv.X() == 0. && uv.Y() == 0. ) ||
 814       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
 815   {
 816     // check that uv is correct
 817     TopLoc_Location loc;
 818     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 819     SMESH_NodeXYZ nXYZ( n );
 820     gp_Pnt nodePnt = nXYZ, surfPnt(0,0,0);
 821     double dist = 0;
 822     if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 823     if ( infinit ||
 824          (dist = nodePnt.Distance( surfPnt = surface->Value( uv.X(), uv.Y() ))) > tol )
 825     {
 826       setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
 827       // uv incorrect, project the node to surface
 828       Handle(ShapeAnalysis_Surface) sprojector = GetSurface( F );
 829       uv = sprojector->ValueOfUV( nXYZ, tol ).XY();
 830       surfPnt = sprojector->Value( uv );
 831       dist = surfPnt.Distance( nXYZ );
 832       if ( distXYZ ) {
 833         distXYZ[0] = dist;
 834         distXYZ[1] = surfPnt.X(); distXYZ[2] = surfPnt.Y(); distXYZ[3]=surfPnt.Z();
 835       }
 836       if ( dist > tol )
 837       {
 838         MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(), invalid projection" );
 839         return false;
 840       }
 841       // store the fixed UV on the face
 842       if ( myShape.IsSame(F) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
 843         const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
 844           ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_FacePosition( uv.X(), uv.Y() )));
 845     }
 846     else if ( myShape.IsSame(F) && uv.Modulus() > numeric_limits<double>::min() )
 847     {
 848       setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
 849     }
 850   }
 851   return true;
 852 }
 853
 854 //=======================================================================
 855 //function : GetProjector
 856 //purpose  : Return projector initialized by given face without location, which is returned
 857 //=======================================================================
 858
 859 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
 860                                                              TopLoc_Location&   loc,
 861                                                              double             tol ) const
 862 {
 863   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F,loc );
 864   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 865   TID2ProjectorOnSurf& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnSurf&>( myFace2Projector );
 866   TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
 867   if ( i_proj == i2proj.end() )
 868   {
 869     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
 870     double U1, U2, V1, V2;
 871     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
 872     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
 873     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
 874     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
 875   }
 876   return *( i_proj->second );
 877 }
 878
 879 //=======================================================================
 880 //function : GetProjector
 881 //purpose  : Return projector initialized by given face, which is returned
 882 //=======================================================================
 883
 884 GeomAPI_ProjectPointOnSurf& SMESH_MesherHelper::GetProjector(const TopoDS_Face& F,
 885                                                              double             tol ) const
 886 {
 887   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F );
 888   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 889   TID2ProjectorOnSurf& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnSurf&>( myFace2Projector );
 890   TID2ProjectorOnSurf::iterator i_proj = i2proj.find( faceID );
 891   if ( i_proj == i2proj.end() )
 892   {
 893     if ( tol == 0 ) tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
 894     double U1, U2, V1, V2;
 895     surface->Bounds(U1, U2, V1, V2);
 896     GeomAPI_ProjectPointOnSurf* proj = new GeomAPI_ProjectPointOnSurf();
 897     proj->Init( surface, U1, U2, V1, V2, tol );
 898     i_proj = i2proj.insert( make_pair( faceID, proj )).first;
 899   }
 900   return *( i_proj->second );
 901 }
 902
 903 //=======================================================================
 904 //function : GetPCProjector
 905 //purpose  : Return projector initialized by given EDGE
 906 //=======================================================================
 907
 908 GeomAPI_ProjectPointOnCurve& SMESH_MesherHelper::GetPCProjector(const TopoDS_Edge& E ) const
 909 {
 910   int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( E );
 911   TID2ProjectorOnCurve& i2proj = const_cast< TID2ProjectorOnCurve&>( myEdge2Projector );
 912   TID2ProjectorOnCurve::iterator i_proj = i2proj.insert( make_pair( edgeID, nullptr )).first;
 913   if ( !i_proj->second  )
 914   {
 915     double f,l;
 916     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,f,l );
 917     i_proj->second = new GeomAPI_ProjectPointOnCurve();
 918     i_proj->second->Init( curve, f, l );
 919   }
 920   GeomAPI_ProjectPointOnCurve* projector = i_proj->second;
 921   return *projector;
 922 }
 923
 924 //=======================================================================
 925 //function : GetSurface
 926 //purpose  : Return a cached ShapeAnalysis_Surface of a FACE
 927 //=======================================================================
 928
 929 Handle(ShapeAnalysis_Surface) SMESH_MesherHelper::GetSurface(const TopoDS_Face& F ) const
 930 {
 931   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F );
 932   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( F );
 933   TID2Surface::iterator i_surf = myFace2Surface.find( faceID );
 934   if ( i_surf == myFace2Surface.end() && faceID )
 935   {
 936     Handle(ShapeAnalysis_Surface) surf( new ShapeAnalysis_Surface( surface ));
 937     i_surf = myFace2Surface.insert( make_pair( faceID, surf )).first;
 938   }
 939   return i_surf->second;
 940 }
 941
 942 namespace
 943 {
 944   gp_XY AverageUV(const gp_XY& uv1, const gp_XY& uv2) { return ( uv1 + uv2 ) / 2.; }
 945   gp_XY_FunPtr(Added); // define gp_XY_Added pointer to function calling gp_XY::Added(gp_XY)
 946   gp_XY_FunPtr(Subtracted);
 947 }
 948
 949 //=======================================================================
 950 //function : ApplyIn2D
 951 //purpose  : Perform given operation on two 2d points in parameric space of given surface.
 952 //           It takes into account period of the surface. Use gp_XY_FunPtr macro
 953 //           to easily define pointer to function of gp_XY class.
 954 //=======================================================================
 955
 956 gp_XY SMESH_MesherHelper::ApplyIn2D(Handle(Geom_Surface) surface,
 957                                     const gp_XY&         uv1,
 958                                     const gp_XY&         uv2,
 959                                     xyFunPtr             fun,
 960                                     const bool           resultInPeriod)
 961 {
 962   if ( surface->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
 963     surface = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surface )->BasisSurface();
 964   Standard_Boolean isUPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsUPeriodic();
 965   Standard_Boolean isVPeriodic = surface.IsNull() ? false : surface->IsVPeriodic();
 966   if ( !isUPeriodic && !isVPeriodic )
 967     return fun(uv1,uv2);
 968
 969   // move uv2 not far than half-period from uv1
 970   double u2 =
 971     uv2.X()+(isUPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.X(),uv1.X(),surface->UPeriod()) :0);
 972   double v2 =
 973     uv2.Y()+(isVPeriodic ? ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(uv2.Y(),uv1.Y(),surface->VPeriod()) :0);
 974
 975   // execute operation
 976   gp_XY res = fun( uv1, gp_XY(u2,v2) );
 977
 978   // move result within period
 979   if ( resultInPeriod )
 980   {
 981     Standard_Real UF,UL,VF,VL;
 982     surface->Bounds(UF,UL,VF,VL);
 983     if ( isUPeriodic )
 984       res.SetX( res.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.X(),UF,UL));
 985     if ( isVPeriodic )
 986       res.SetY( res.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(res.Y(),VF,VL));
 987   }
 988
 989   return res;
 990 }
 991
 992 //=======================================================================
 993 //function : AdjustByPeriod
 994 //purpose  : Move node positions on a FACE within surface period
 995 //=======================================================================
 996
 997 void SMESH_MesherHelper::AdjustByPeriod( const TopoDS_Face& face, gp_XY uv[], const int nbUV )
 998 {
 999   SMESH_MesherHelper h( *myMesh ), *ph = face.IsSame( myShape ) ? this : &h;
1000   ph->SetSubShape( face );
1001
1002   for ( int iCoo = U_periodic; iCoo <= V_periodic; ++iCoo )
1003     if ( ph->GetPeriodicIndex() & iCoo )
1004     {
1005       const double period = ( ph->myPar2[iCoo-1] - ph->myPar1[iCoo-1] );
1006       const double xRef = uv[0].Coord( iCoo );
1007       for ( int i = 1; i < nbUV; ++i )
1008       {
1009         double x = uv[i].Coord( iCoo );
1010         double dx = ShapeAnalysis::AdjustByPeriod( x, xRef, period );
1011         uv[i].SetCoord( iCoo, x + dx );
1012       }
1013     }
1014 }
1015
1016 //=======================================================================
1017 //function : GetMiddleUV
1018 //purpose  : Return middle UV taking in account surface period
1019 //=======================================================================
1020
1021 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetMiddleUV(const Handle(Geom_Surface)& surface,
1022                                       const gp_XY&                p1,
1023                                       const gp_XY&                p2)
1024 {
1025   // NOTE:
1026   // the proper place of getting basic surface seems to be in ApplyIn2D()
1027   // but we put it here to decrease a risk of regressions just before releasing a version
1028   // Handle(Geom_Surface) surf = surface;
1029   // while ( !surf.IsNull() && surf->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
1030   //   surf = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf )->BasisSurface();
1031
1032   return ApplyIn2D( surface, p1, p2, & AverageUV );
1033 }
1034
1035 //=======================================================================
1036 //function : GetCenterUV
1037 //purpose  : Return UV for the central node of a biquadratic triangle
1038 //=======================================================================
1039
1040 gp_XY SMESH_MesherHelper::GetCenterUV(const gp_XY& uv1,
1041                                       const gp_XY& uv2,
1042                                       const gp_XY& uv3,
1043                                       const gp_XY& uv12,
1044                                       const gp_XY& uv23,
1045                                       const gp_XY& uv31,
1046                                       bool *       isBadTria/*=0*/)
1047 {
1048   bool badTria;
1049   gp_XY uvAvg = ( uv12 + uv23 + uv31 ) / 3.;
1050
1051   if      (( badTria = (( uvAvg - uv1 ) * ( uvAvg - uv23 ) > 0 )))
1052     uvAvg = ( uv1 + uv23 ) / 2.;
1053   else if (( badTria = (( uvAvg - uv2 ) * ( uvAvg - uv31 ) > 0 )))
1054     uvAvg = ( uv2 + uv31 ) / 2.;
1055   else if (( badTria = (( uvAvg - uv3 ) * ( uvAvg - uv12 ) > 0 )))
1056     uvAvg = ( uv3 + uv12 ) / 2.;
1057
1058   if ( isBadTria )
1059     *isBadTria = badTria;
1060   return uvAvg;
1061 }
1062
1063 //=======================================================================
1064 //function : GetNodeU
1065 //purpose  : Return node U on edge
1066 //=======================================================================
1067
1068 double SMESH_MesherHelper::GetNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
1069                                     const SMDS_MeshNode* n,
1070                                     const SMDS_MeshNode* inEdgeNode,
1071                                     bool*                check) const
1072 {
1073   double param = Precision::Infinite();
1074
1075   const SMDS_PositionPtr pos = n->GetPosition();
1076   if ( pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
1077   {
1078     param = pos->GetParameters()[0];
1079   }
1080   else if( pos->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
1081   {
1082     if ( inEdgeNode && TopExp::FirstVertex( E ).IsSame( TopExp::LastVertex( E ))) // issue 0020128
1083     {
1084       Standard_Real f,l;
1085       BRep_Tool::Range( E, f,l );
1086       double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
1087       param = ( fabs( uInEdge - f ) < fabs( l - uInEdge )) ? f : l;
1088     }
1089     else
1090     {
1091       SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1092       int vertexID = n->getshapeId();
1093       const TopoDS_Vertex& V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(vertexID));
1094       param =  BRep_Tool::Parameter( V, E );
1095
1096       if ( inEdgeNode )
1097       {
1098         BRepAdaptor_Curve curve( E );
1099         if ( curve.IsPeriodic() )
1100         {
1101           double uInEdge = GetNodeU( E, inEdgeNode );
1102           param += ShapeAnalysis::AdjustByPeriod( param, uInEdge, curve.Period() );
1103         }
1104       }
1105     }
1106   }
1107   if ( check )
1108   {
1109     double tol = BRep_Tool::Tolerance( E );
1110     double f,l;  BRep_Tool::Range( E, f,l );
1111     bool force = ( param < f-tol || param > l+tol );
1112     if ( !force && pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE )
1113       force = ( GetMeshDS()->ShapeToIndex( E ) != n->getshapeId() );
1114
1115     *check = CheckNodeU( E, n, param, 2*tol, force );
1116   }
1117   return param;
1118 }
1119
1120 //=======================================================================
1121 //function : CheckNodeU
1122 //purpose  : Check and fix node U on an edge
1123 //           Return false if U is bad and could not be fixed
1124 //=======================================================================
1125
1126 bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
1127                                     const SMDS_MeshNode* n,
1128                                     double&              u,
1129                                     const double         tol,
1130                                     const bool           force,
1131                                     double               distXYZ[4]) const
1132 {
1133   int  shapeID = n->getshapeId();
1134   bool infinit;
1135   if (( infinit = Precision::IsInfinite( u )) ||
1136       ( force ) ||
1137       ( u == 0. ) ||
1138       ( toCheckPosOnShape( shapeID )))
1139   {
1140     TopLoc_Location loc; double f,l;
1141     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
1142     if ( curve.IsNull() ) // degenerated edge
1143     {
1144       if ( u+tol < f || u-tol > l )
1145       {
1146         double r = Max( 0.5, 1 - tol*n->GetID()); // to get a unique u on edge
1147         u =  f*r + l*(1-r);
1148       }
1149     }
1150     else
1151     {
1152       gp_Pnt nodePnt = SMESH_TNodeXYZ( n );
1153       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
1154       gp_Pnt curvPnt;
1155       double dist = 2*tol;
1156       if ( !infinit )
1157       {
1158         curvPnt = curve->Value( u );
1159         dist    = nodePnt.Distance( curvPnt );
1160         if ( distXYZ ) {
1161           curvPnt.Transform( loc );
1162           distXYZ[0] = dist;
1163           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1164         }
1165       }
1166       if ( dist > tol )
1167       {
1168         setPosOnShapeValidity( shapeID, false );
1169         // u incorrect, project the node to the curve
1170         //GeomAPI_ProjectPointOnCurve& projector = GetPCProjector( E ); -- bug in OCCT-7.5.3p1
1171         GeomAdaptor_Curve curveAd( curve, f, l );
1172         ShapeAnalysis_Curve projector;
1173         dist = projector.Project( curveAd, nodePnt, tol, curvPnt, u, false );
1174         // if ( projector.NbPoints() < 1 )
1175         // {
1176         //   MESSAGE( "SMESH_MesherHelper::CheckNodeU() failed to project" );
1177         //   return false;
1178         // }
1179         if ( distXYZ ) {
1180           curvPnt = curve->Value( u );
1181           curvPnt.Transform( loc );
1182           distXYZ[0] = dist;
1183           distXYZ[1] = curvPnt.X(); distXYZ[2] = curvPnt.Y(); distXYZ[3]=curvPnt.Z();
1184         }
1185         if ( dist > tol )
1186         {
1187           MESSAGE( "CheckNodeU(), invalid projection; distance " << dist << "; tol " << tol );
1188           return false;
1189         }
1190         // store the fixed U on the edge
1191         if ( myShape.IsSame(E) && shapeID == myShapeID && myFixNodeParameters )
1192           const_cast<SMDS_MeshNode*>(n)->SetPosition
1193             ( SMDS_PositionPtr( new SMDS_EdgePosition( u )));
1194       }
1195       else if ( fabs( u ) > numeric_limits<double>::min() )
1196       {
1197         setPosOnShapeValidity( shapeID, true );
1198       }
1199       if (( u < f-tol || u > l+tol ) && force )
1200       {
1201         MESSAGE("u < f-tol || u > l+tol  ; u " << u << " f " << f << " l " << l);
1202         // node is on vertex but is set on periodic but trimmed edge (issue 0020890)
1203         try
1204         {
1205           // do not use IsPeriodic() as Geom_TrimmedCurve::IsPeriodic () returns false
1206           double period = curve->Period();
1207           u = ( u < f ) ? u + period : u - period;
1208         }
1209         catch (Standard_Failure& exc)
1210         {
1211           return false;
1212         }
1213       }
1214     }
1215   }
1216   return true;
1217 }
1218
1219 //=======================================================================
1220 //function : GetMediumPos
1221 //purpose  : Return index and type of the shape  (EDGE or FACE only) to
1222 //           set a medium node on
1223 //param    : useCurSubShape - if true, returns the shape set via SetSubShape()
1224 //           if any
1225 //param    : expectedSupport - shape type corresponding to element being created,
1226 //                             e.g TopAbs_EDGE if SMDSAbs_Edge is created
1227 //                             basing on \a n1 and \a n2
1228 // Calling GetMediumPos() with useCurSubShape=true is OK only for the
1229 // case where the lower dim mesh is already constructed and converted to quadratic,
1230 // else, nodes on EDGEs are assigned to FACE, for example.
1231 //=======================================================================
1232
1233 std::pair<int, TopAbs_ShapeEnum>
1234 SMESH_MesherHelper::GetMediumPos(const SMDS_MeshNode* n1,
1235                                  const SMDS_MeshNode* n2,
1236                                  const bool           useCurSubShape,
1237                                  TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1238 {
1239   if ( useCurSubShape && !myShape.IsNull() )
1240     return std::make_pair( myShapeID, myShape.ShapeType() );
1241
1242   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1243   int              shapeID = -1;
1244   TopoDS_Shape     shape;
1245
1246   if (( myShapeID == n1->getshapeId() || myShapeID == n2->getshapeId() ) && myShapeID > 0 )
1247   {
1248     shapeType = myShape.ShapeType();
1249     shapeID   = myShapeID;
1250   }
1251   else if ( n1->getshapeId() == n2->getshapeId() )
1252   {
1253     shapeID = n2->getshapeId();
1254     shape = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1255   }
1256   else // 2 different shapes
1257   {
1258     const SMDS_TypeOfPosition Pos1 = n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1259     const SMDS_TypeOfPosition Pos2 = n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
1260
1261     if ( Pos1 == SMDS_TOP_3DSPACE || Pos2 == SMDS_TOP_3DSPACE )
1262     {
1263       // in SOLID
1264     }
1265     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_FACE || Pos2 == SMDS_TOP_FACE )
1266     {
1267       // in FACE or SOLID
1268       if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE || Pos2 != SMDS_TOP_FACE ) // not 2 FACEs
1269       {
1270         if ( Pos1 != SMDS_TOP_FACE ) std::swap( n1,n2 );
1271         TopoDS_Shape F = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1272         TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1273         if ( IsSubShape( S, F ))
1274         {
1275           shapeType = TopAbs_FACE;
1276           shapeID   = n1->getshapeId();
1277         }
1278       }
1279     }
1280     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_EDGE && Pos2 == SMDS_TOP_EDGE )
1281     {
1282       TopoDS_Shape E1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1283       TopoDS_Shape E2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1284       shape = GetCommonAncestor( E1, E2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1285     }
1286     else if ( Pos1 == SMDS_TOP_VERTEX && Pos2 == SMDS_TOP_VERTEX )
1287     {
1288       TopoDS_Shape V1 = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1289       TopoDS_Shape V2 = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1290       shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_EDGE );
1291       if ( shape.IsNull() ) shape = GetCommonAncestor( V1, V2, *myMesh, TopAbs_FACE );
1292     }
1293     else // on VERTEX and EDGE
1294     {
1295       if ( Pos1 != SMDS_TOP_VERTEX ) std::swap( n1,n2 );
1296       TopoDS_Shape V = GetSubShapeByNode( n1, GetMeshDS() );
1297       TopoDS_Shape E = GetSubShapeByNode( n2, GetMeshDS() );
1298       if ( IsSubShape( V, E ))
1299         shape = E;
1300       else
1301         shape = GetCommonAncestor( V, E, *myMesh, TopAbs_FACE );
1302     }
1303   }
1304
1305   if ( !shape.IsNull() )
1306   {
1307     if ( shapeID < 1 )
1308       shapeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape );
1309     shapeType = shape.ShapeType(); // EDGE or FACE
1310
1311     if ( expectedSupport < shapeType &&
1312          expectedSupport != TopAbs_SHAPE &&
1313          !myShape.IsNull() &&
1314          myShape.ShapeType() == expectedSupport )
1315     {
1316       // e.g. a side of triangle connects nodes on the same EDGE but does not
1317       // lie on this EDGE (an arc with a coarse mesh)
1318       // =>  shapeType == TopAbs_EDGE, expectedSupport == TopAbs_FACE;
1319       // hope that myShape is a right shape, return it if the found shape
1320       // has converted elements of corresponding dim (segments in our example)
1321       int nbConvertedElems = 0;
1322       SMDSAbs_ElementType type = ( shapeType == TopAbs_FACE ? SMDSAbs_Face : SMDSAbs_Edge );
1323       for ( int iN = 0; iN < 2; ++iN )
1324       {
1325         const SMDS_MeshNode* n = iN ? n2 : n1;
1326         SMDS_ElemIteratorPtr it = n->GetInverseElementIterator( type );
1327         while ( it->more() )
1328         {
1329           const SMDS_MeshElement* elem = it->next();
1330           if ( elem->getshapeId() == shapeID &&
1331                elem->IsQuadratic() )
1332           {
1333             ++nbConvertedElems;
1334             break;
1335           }
1336         }
1337       }
1338       if ( nbConvertedElems == 2 )
1339       {
1340         shapeType = myShape.ShapeType();
1341         shapeID   = myShapeID;
1342       }
1343     }
1344   }
1345   return make_pair( shapeID, shapeType );
1346 }
1347
1348 //=======================================================================
1349 //function : GetCentralNode
1350 //purpose  : Return existing or create a new central node for a quardilateral
1351 //           quadratic face given its 8 nodes.
1352 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1353 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1354 //=======================================================================
1355
1356 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1357                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1358                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1359                                                         const SMDS_MeshNode* n4,
1360                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1361                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1362                                                         const SMDS_MeshNode* n34,
1363                                                         const SMDS_MeshNode* n41,
1364                                                         bool                 force3d)
1365 {
1366   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1367
1368   // Find an existing central node
1369
1370   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3,n4);
1371   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1372   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1373   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1374   {
1375     return (*itMapCentralNode).second;
1376   }
1377
1378   // Get type of shape for the new central node
1379
1380   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1381   int              solidID = -1;
1382   int              faceID = -1;
1383   TopoDS_Shape     shape;
1384   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1385
1386   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1387   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1388
1389   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1390
1391   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1392   // on sub-shapes of the FACE
1393   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1394   {
1395     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3, n4 };
1396     for(int i = 0; i < 4; i++)
1397     {
1398       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1399       if ( shape.IsNull() ) break;
1400       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1401       {
1402         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1403         shapeType = TopAbs_SOLID;
1404         break;
1405       }
1406       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1407       {
1408         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1409         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1410         itMapWithIdFace->second++;
1411       }
1412       else
1413       {
1414         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors( shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1415         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1416         {
1417           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1418           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 )).first;
1419           itMapWithIdFace->second++;
1420         }
1421       }
1422     }
1423   }
1424   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1425   {
1426     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1427     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.find( myShapeID ); // IPAL52698
1428     if ( itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end() &&
1429          itMapWithIdFace->second == 4 )
1430     {
1431       shapeType = TopAbs_FACE;
1432       faceID = myShapeID;
1433     }
1434     else
1435     {
1436       itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1437       for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1438       {
1439         if ( itMapWithIdFace->second == 4 )
1440         {
1441           shapeType = TopAbs_FACE;
1442           faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1443           break;
1444         }
1445       }
1446     }
1447   }
1448
1449   TopoDS_Face F;
1450   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1451   {
1452     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1453   }
1454
1455   // Create a node
1456
1457   gp_XY  uvAvg;
1458   gp_Pnt P;
1459   bool toCheck = true;
1460   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1461   {
1462     Handle(ShapeAnalysis_Surface) surface = GetSurface( F );
1463     if ( HasDegeneratedEdges() || surface->HasSingularities( 1e-7 ))
1464     {
1465       gp_Pnt center = calcTFI (0.5, 0.5, // IPAL0052863
1466                                SMESH_TNodeXYZ(n1),  SMESH_TNodeXYZ(n2),
1467                                SMESH_TNodeXYZ(n3),  SMESH_TNodeXYZ(n4),
1468                                SMESH_TNodeXYZ(n12), SMESH_TNodeXYZ(n23),
1469                                SMESH_TNodeXYZ(n34), SMESH_TNodeXYZ(n41));
1470       gp_Pnt2d uv12 = GetNodeUV( F, n12, n3, &toCheck );
1471       uvAvg = surface->NextValueOfUV( uv12, center, BRep_Tool::Tolerance( F )).XY();
1472     }
1473     else
1474     {
1475       gp_XY uv[8] = {
1476         GetNodeUV( F,n1,  n3, &toCheck ),
1477         GetNodeUV( F,n2,  n4, &toCheck ),
1478         GetNodeUV( F,n3,  n1, &toCheck ),
1479         GetNodeUV( F,n4,  n2, &toCheck ),
1480         GetNodeUV( F,n12, n3 ),
1481         GetNodeUV( F,n23, n4 ),
1482         GetNodeUV( F,n34, n2 ),
1483         GetNodeUV( F,n41, n2 )
1484       };
1485       AdjustByPeriod( F, uv, 8 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
1486
1487       uvAvg = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3], uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
1488     }
1489     P = surface->Value( uvAvg );
1490     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1491     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1492     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1493   }
1494   else // ( force3d || F.IsNull() )
1495   {
1496     P = calcTFI (0.5, 0.5,
1497                  SMESH_TNodeXYZ(n1),  SMESH_TNodeXYZ(n2),
1498                  SMESH_TNodeXYZ(n3),  SMESH_TNodeXYZ(n4),
1499                  SMESH_TNodeXYZ(n12), SMESH_TNodeXYZ(n23),
1500                  SMESH_TNodeXYZ(n34), SMESH_TNodeXYZ(n41));
1501     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1502
1503     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1504     {
1505       uvAvg = (GetNodeUV(F,n1,n3,&toCheck) +
1506                GetNodeUV(F,n2,n4,&toCheck) +
1507                GetNodeUV(F,n3,n1,&toCheck) +
1508                GetNodeUV(F,n4,n2,&toCheck)) / 4;
1509       //CheckNodeUV( F, centralNode, uvAvg, 2*BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1510       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1511     }
1512     else if ( solidID > 0 )
1513     {
1514       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1515     }
1516     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1517     {
1518       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1519     }
1520   }
1521   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1522   return centralNode;
1523 }
1524
1525 //=======================================================================
1526 //function : GetCentralNode
1527 //purpose  : Return existing or create a new central node for a
1528 //           quadratic triangle given its 6 nodes.
1529 //@param   : force3d - true means node creation in between the given nodes,
1530 //           else node position is found on a geometrical face if any.
1531 //=======================================================================
1532
1533 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1534                                                         const SMDS_MeshNode* n2,
1535                                                         const SMDS_MeshNode* n3,
1536                                                         const SMDS_MeshNode* n12,
1537                                                         const SMDS_MeshNode* n23,
1538                                                         const SMDS_MeshNode* n31,
1539                                                         bool                 force3d)
1540 {
1541   SMDS_MeshNode *centralNode = 0; // central node to return
1542
1543   // Find an existing central node
1544
1545   TBiQuad keyOfMap(n1,n2,n3);
1546   std::map<TBiQuad, const SMDS_MeshNode* >::iterator itMapCentralNode;
1547   itMapCentralNode = myMapWithCentralNode.find( keyOfMap );
1548   if ( itMapCentralNode != myMapWithCentralNode.end() )
1549   {
1550     return (*itMapCentralNode).second;
1551   }
1552
1553   // Get type of shape for the new central node
1554
1555   TopAbs_ShapeEnum shapeType = TopAbs_SHAPE;
1556   int              solidID = -1;
1557   int              faceID = -1;
1558   TopoDS_Shape     shape;
1559   TopTools_ListIteratorOfListOfShape it;
1560
1561   std::map< int, int > faceId2nbNodes;
1562   std::map< int, int > ::iterator itMapWithIdFace;
1563
1564   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1565
1566   // check if a face lies on a FACE, i.e. its all corner nodes lie either on the FACE or
1567   // on sub-shapes of the FACE
1568   if ( GetMesh()->HasShapeToMesh() )
1569   {
1570     const SMDS_MeshNode* nodes[] = { n1, n2, n3 };
1571     for(int i = 0; i < 3; i++)
1572     {
1573       shape = GetSubShapeByNode( nodes[i], meshDS );
1574       if ( shape.IsNull() ) break;
1575       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1576       {
1577         solidID   = nodes[i]->getshapeId();
1578         shapeType = TopAbs_SOLID;
1579         break;
1580       }
1581       if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1582       {
1583         faceID          = nodes[i]->getshapeId();
1584         itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1585         itMapWithIdFace->second++;
1586       }
1587       else
1588       {
1589         PShapeIteratorPtr it = GetAncestors(shape, *GetMesh(), TopAbs_FACE );
1590         while ( const TopoDS_Shape* face = it->next() )
1591         {
1592           faceID = meshDS->ShapeToIndex( *face );
1593           itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.insert( std::make_pair( faceID, 0 ) ).first;
1594           itMapWithIdFace->second++;
1595         }
1596       }
1597     }
1598   }
1599   if ( solidID < 1 && !faceId2nbNodes.empty() ) // SOLID not found
1600   {
1601     // find ID of the FACE the four corner nodes belong to
1602     itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.find( myShapeID ); // IPAL52698
1603     if ( itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end() &&
1604          itMapWithIdFace->second == 4 )
1605     {
1606       shapeType = TopAbs_FACE;
1607       faceID = myShapeID;
1608     }
1609     else
1610     {
1611       itMapWithIdFace = faceId2nbNodes.begin();
1612       for ( ; itMapWithIdFace != faceId2nbNodes.end(); ++itMapWithIdFace)
1613       {
1614         if ( itMapWithIdFace->second == 3 )
1615         {
1616           shapeType = TopAbs_FACE;
1617           faceID = (*itMapWithIdFace).first;
1618           break;
1619         }
1620       }
1621     }
1622   }
1623
1624   TopoDS_Face F;
1625   gp_XY       uvAvg;
1626
1627   if ( shapeType == TopAbs_FACE )
1628   {
1629     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID ));
1630     bool checkOK = true, badTria = false;
1631     gp_XY uv[6] = {
1632       GetNodeUV( F, n1, n23, &checkOK ),
1633       GetNodeUV( F, n2, n31, &checkOK ),
1634       GetNodeUV( F, n3, n12, &checkOK ),
1635       GetNodeUV( F, n12, n3, &checkOK ),
1636       GetNodeUV( F, n23, n1, &checkOK ),
1637       GetNodeUV( F, n31, n2, &checkOK )
1638     };
1639     AdjustByPeriod( F, uv, 6 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
1640
1641     uvAvg = GetCenterUV( uv[0],uv[1],uv[2], uv[3],uv[4],uv[5], &badTria );
1642
1643     if ( badTria || !checkOK )
1644       force3d = true;
1645   }
1646
1647   // Create a central node
1648
1649   gp_Pnt P;
1650   if ( !F.IsNull() && !force3d )
1651   {
1652     TopLoc_Location        loc;
1653     Handle( Geom_Surface ) S = BRep_Tool::Surface( F, loc );
1654     P = S->Value( uvAvg.X(), uvAvg.Y() ).Transformed( loc );
1655     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1656     // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1657     meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1658   }
1659   else // ( force3d || F.IsNull() )
1660   {
1661     P = ( SMESH_TNodeXYZ( n12 ) +
1662           SMESH_TNodeXYZ( n23 ) +
1663           SMESH_TNodeXYZ( n31 ) ) / 3;
1664     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
1665
1666     if ( !F.IsNull() ) // force3d
1667     {
1668       meshDS->SetNodeOnFace( centralNode, faceID, uvAvg.X(), uvAvg.Y() );
1669     }
1670     else if ( solidID > 0 )
1671     {
1672       meshDS->SetNodeInVolume( centralNode, solidID );
1673     }
1674     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1675     {
1676       meshDS->SetMeshElementOnShape( centralNode, myShapeID );
1677     }
1678   }
1679   myMapWithCentralNode.insert( std::make_pair( keyOfMap, centralNode ) );
1680   return centralNode;
1681 }
1682
1683 //=======================================================================
1684 //function : GetMediumNode
1685 //purpose  : Return existing or create a new medium node between given ones
1686 //=======================================================================
1687
1688 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
1689                                                        const SMDS_MeshNode* n2,
1690                                                        bool                 force3d,
1691                                                        TopAbs_ShapeEnum     expectedSupport)
1692 {
1693   // Find existing node
1694
1695   SMESH_TLink link(n1,n2);
1696   ItTLinkNode itLN = myTLinkNodeMap.find( link );
1697   if ( itLN != myTLinkNodeMap.end() ) {
1698     return (*itLN).second;
1699   }
1700
1701   // Create medium node
1702
1703   SMDS_MeshNode* n12;
1704   SMESHDS_Mesh* meshDS = GetMeshDS();
1705
1706   if ( IsSeamShape( n1->getshapeId() ))
1707     // to get a correct UV of a node on seam, the second node must have checked UV
1708     std::swap( n1, n2 );
1709
1710   // get type of shape for the new medium node
1711   int faceID = -1, edgeID = -1;
1712   TopoDS_Edge E; double u [2] = {0.,0.};
1713   TopoDS_Face F; gp_XY  uv[2];
1714   bool uvOK[2] = { true, true };
1715   const bool useCurSubShape = ( !myShape.IsNull() && myShape.ShapeType() == TopAbs_EDGE );
1716
1717   pair<int, TopAbs_ShapeEnum> pos = GetMediumPos( n1, n2, useCurSubShape, expectedSupport );
1718
1719   // get positions of the given nodes on shapes
1720   if ( pos.second == TopAbs_FACE )
1721   {
1722     F = TopoDS::Face( meshDS->IndexToShape( faceID = pos.first ));
1723     uv[0] = GetNodeUV(F,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1724     uv[1] = GetNodeUV(F,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1725   }
1726   else if ( pos.second == TopAbs_EDGE )
1727   {
1728     const SMDS_PositionPtr Pos1 = n1->GetPosition();
1729     const SMDS_PositionPtr Pos2 = n2->GetPosition();
1730     if ( Pos1->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1731          Pos2->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_EDGE &&
1732          n1->getshapeId() != n2->getshapeId() )
1733     {
1734       // issue 0021006
1735       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1736     }
1737     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
1738     try {
1739       u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
1740       u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
1741     }
1742     catch ( Standard_Failure& f )
1743     {
1744       // issue 22502 / a node is on VERTEX not belonging to E
1745       // issue 22568 / both nodes are on non-connected VERTEXes
1746       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
1747     }
1748   }
1749
1750   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
1751   {
1752     // we try to create medium node using UV parameters of
1753     // nodes, else - medium between corresponding 3d points
1754     if( ! F.IsNull() )
1755     {
1756       if ( IsDegenShape( n1->getshapeId() )) {
1757         if ( myParIndex & U_periodic ) uv[0].SetCoord( 1, uv[1].Coord( 1 ));
1758         else                           uv[0].SetCoord( 2, uv[1].Coord( 2 ));
1759       }
1760       else if ( IsDegenShape( n2->getshapeId() )) {
1761         if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
1762         else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
1763       }
1764       TopLoc_Location loc;
1765       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
1766       gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
1767       gp_Pnt P = S->Value( UV.X(), UV.Y() ).Transformed(loc);
1768
1769       SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1770       gp_Pnt pMid = 0.5 * ( p1 + p2 );
1771       double distMid = pMid.SquareDistance( P );
1772       double dist12  = ( p1 - p2 ).SquareModulus();
1773       Handle(ShapeAnalysis_Surface) surfInfo = GetSurface( F );
1774       if ( distMid > dist12 ||
1775            HasDegeneratedEdges() ||
1776            surfInfo->HasSingularities( 1e-7 ) )
1777       {
1778         // IPAL52850 (degen VERTEX not at singularity)
1779         // project middle point to a surface
1780         gp_Pnt2d uvMid;
1781         if ( uvOK[0] )
1782           uvMid = surfInfo->NextValueOfUV( uv[0], pMid, BRep_Tool::Tolerance( F ));
1783         else
1784           uvMid = surfInfo->ValueOfUV( pMid, getFaceMaxTol( F ));
1785         if ( surfInfo->Gap() * surfInfo->Gap() < distMid )
1786           P = surfInfo->Value( uvMid );
1787       }
1788       n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1789       // if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1790       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y());
1791       myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1792       return n12;
1793     }
1794     else if ( !E.IsNull() )
1795     {
1796       double f,l;
1797       Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f, l);
1798       if(!C.IsNull())
1799       {
1800         Standard_Boolean isPeriodic = C->IsPeriodic();
1801         double U;
1802         if(isPeriodic) {
1803           Standard_Real Period = C->Period();
1804           Standard_Real p = u[1]+ShapeAnalysis::AdjustByPeriod(u[1],u[0],Period);
1805           Standard_Real pmid = (u[0]+p)/2.;
1806           U = pmid+ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(pmid,C->FirstParameter(),C->LastParameter());
1807         }
1808         else
1809           U = (u[0]+u[1])/2.;
1810
1811         gp_Pnt P = C->Value( U );
1812         n12 = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
1813         //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1814         meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1815         myTLinkNodeMap.insert(make_pair(link,n12));
1816         return n12;
1817       }
1818     }
1819   }
1820
1821   // 3d variant
1822   double x = ( n1->X() + n2->X() )/2.;
1823   double y = ( n1->Y() + n2->Y() )/2.;
1824   double z = ( n1->Z() + n2->Z() )/2.;
1825   n12 = meshDS->AddNode(x,y,z);
1826
1827   //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1828   {
1829     if ( !F.IsNull() )
1830     {
1831       gp_XY UV = ( uv[0] + uv[1] ) / 2.;
1832       CheckNodeUV( F, n12, UV, 2 * BRep_Tool::Tolerance( F ), /*force=*/true);
1833       meshDS->SetNodeOnFace(n12, faceID, UV.X(), UV.Y() );
1834     }
1835     else if ( !E.IsNull() )
1836     {
1837       double U = ( u[0] + u[1] ) / 2.;
1838       CheckNodeU( E, n12, U, 2 * BRep_Tool::Tolerance( E ), /*force=*/true);
1839       meshDS->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, U);
1840     }
1841     else if ( myShapeID > 0 && mySetElemOnShape )
1842     {
1843       meshDS->SetMeshElementOnShape(n12, myShapeID);
1844     }
1845   }
1846
1847   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( link, n12 ));
1848   return n12;
1849 }
1850
1851 //================================================================================
1852 /*!
1853  * \brief Makes a medium node if nodes reside different edges
1854  */
1855 //================================================================================
1856
1857 const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_MeshNode* n1,
1858                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
1859                                                                      bool                 force3d)
1860 {
1861   SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
1862   gp_Pnt      middle = 0.5 * p1 + 0.5 * p2;
1863   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
1864
1865   // To find position on edge and 3D position for n12,
1866   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
1867
1868   TopoDS_Edge bestEdge;
1869   double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4], f,l;
1870
1871   // get shapes under the nodes
1872   TopoDS_Shape shape[2];
1873   int nbShapes = 0;
1874   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
1875   {
1876     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
1877     TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
1878     if ( !S.IsNull() )
1879       shape[ nbShapes++ ] = S;
1880   }
1881   // get EDGEs
1882   vector< TopoDS_Shape > edges;
1883   for ( int iS = 0; iS < nbShapes; ++iS )
1884   {
1885     switch ( shape[iS].ShapeType() ) {
1886     case TopAbs_EDGE:
1887     {
1888       edges.push_back( shape[iS] );
1889       break;
1890     }
1891     case TopAbs_VERTEX:
1892     {
1893       TopoDS_Shape edge;
1894       if ( nbShapes == 2 && iS==0 && shape[1-iS].ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
1895         edge = GetCommonAncestor( shape[iS], shape[1-iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1896
1897       if ( edge.IsNull() )
1898       {
1899         PShapeIteratorPtr eIt = GetAncestors( shape[iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
1900         while( const TopoDS_Shape* e = eIt->next() )
1901           edges.push_back( *e );
1902       }
1903       break;
1904     }
1905     case TopAbs_FACE:
1906     {
1907       if ( nbShapes == 1 || shape[1-iS].ShapeType() < TopAbs_EDGE )
1908         for ( TopExp_Explorer e( shape[iS], TopAbs_EDGE ); e.More(); e.Next() )
1909           edges.push_back( e.Current() );
1910       break;
1911     }
1912     default:
1913       continue;
1914     }
1915   }
1916   // project to get U of projection and distance from middle to projection
1917   for ( size_t iE = 0; iE < edges.size(); ++iE )
1918   {
1919     const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edges[ iE ]);
1920     distXYZ[0] = distMiddleProj;
1921     double testU = 0;
1922     CheckNodeU( edge, n12, testU, 2 * BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
1923     if ( distXYZ[0] < distMiddleProj )
1924     {
1925       distMiddleProj = distXYZ[0];
1926       u = testU;
1927       bestEdge = edge;
1928     }
1929   }
1930   // {
1931   //   // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
1932   //   TopoDS_Vertex vCommon;
1933   //   if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
1934   //     u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
1935   //   else
1936   //   {
1937   //     double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
1938   //     BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
1939   //     u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
1940   //   }
1941   //   iOkEdge = 0;
1942   //   distMiddleProj = 0;
1943   // }
1944
1945   if ( !bestEdge.IsNull() )
1946   {
1947     // move n12 to position of a successful projection
1948     //double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
1949     if ( !force3d /*&& distMiddleProj > 2*tol*/ )
1950     {
1951       TopLoc_Location loc;
1952       Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( bestEdge,loc,f,l );
1953       gp_Pnt p = curve->Value( u ).Transformed( loc );
1954       GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
1955     }
1956     //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
1957     {
1958       int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( bestEdge );
1959       if ( edgeID != n12->getshapeId() )
1960         GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
1961       GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
1962     }
1963   }
1964   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
1965
1966   return n12;
1967 }
1968
1969 //=======================================================================
1970 //function : AddNode
1971 //purpose  : Creates a node
1972 //=======================================================================
1973
1974 SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::AddNode(double x, double y, double z, smIdType ID,
1975                                            double u, double v)
1976 {
1977   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
1978   SMDS_MeshNode* node = 0;
1979   if ( ID )
1980     node = meshDS->AddNodeWithID( x, y, z, ID );
1981   else
1982     node = meshDS->AddNode( x, y, z );
1983   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 ) { // node is not elem ?
1984     switch ( myShape.ShapeType() ) {
1985     case TopAbs_SOLID:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1986     case TopAbs_SHELL:  meshDS->SetNodeInVolume( node, myShapeID);       break;
1987     case TopAbs_FACE:   meshDS->SetNodeOnFace(   node, myShapeID, u, v); break;
1988     case TopAbs_EDGE:   meshDS->SetNodeOnEdge(   node, myShapeID, u);    break;
1989     case TopAbs_VERTEX: meshDS->SetNodeOnVertex( node, myShapeID);       break;
1990     default: ;
1991     }
1992   }
1993   return node;
1994 }
1995
1996 //=======================================================================
1997 //function : AddEdge
1998 //purpose  : Creates quadratic or linear edge
1999 //=======================================================================
2000
2001 SMDS_MeshEdge* SMESH_MesherHelper::AddEdge(const SMDS_MeshNode* n1,
2002                                            const SMDS_MeshNode* n2,
2003                                            const smIdType       id,
2004                                            const bool           force3d)
2005 {
2006   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2007
2008   SMDS_MeshEdge* edge = 0;
2009   if (myCreateQuadratic) {
2010     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode(n1,n2,force3d);
2011     if(id)
2012       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, n12, id);
2013     else
2014       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2, n12);
2015   }
2016   else {
2017     if(id)
2018       edge = meshDS->AddEdgeWithID(n1, n2, id);
2019     else
2020       edge = meshDS->AddEdge(n1, n2);
2021   }
2022
2023   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2024     meshDS->SetMeshElementOnShape( edge, myShapeID );
2025
2026   return edge;
2027 }
2028
2029 //=======================================================================
2030 //function : AddFace
2031 //purpose  : Creates quadratic or linear triangle
2032 //=======================================================================
2033
2034 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
2035                                            const SMDS_MeshNode* n2,
2036                                            const SMDS_MeshNode* n3,
2037                                            const smIdType id,
2038                                            const bool force3d)
2039 {
2040   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2041   SMDS_MeshFace* elem = 0;
2042
2043   if( n1==n2 || n2==n3 || n3==n1 )
2044     return elem;
2045
2046   if(!myCreateQuadratic) {
2047     if(id)
2048       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, id);
2049     else
2050       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3);
2051   }
2052   else {
2053     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2054     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
2055     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_FACE );
2056     if(myCreateBiQuadratic)
2057     {
2058      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n12, n23, n31, force3d);
2059      if(id)
2060        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter, id);
2061      else
2062        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31, nCenter);
2063     }
2064     else
2065     {
2066       if(id)
2067         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n12, n23, n31, id);
2068       else
2069         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n12, n23, n31);
2070     }
2071   }
2072   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2073     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2074
2075   return elem;
2076 }
2077
2078 //=======================================================================
2079 //function : AddFace
2080 //purpose  : Creates bi-quadratic, quadratic or linear quadrangle
2081 //=======================================================================
2082
2083 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddFace(const SMDS_MeshNode* n1,
2084                                            const SMDS_MeshNode* n2,
2085                                            const SMDS_MeshNode* n3,
2086                                            const SMDS_MeshNode* n4,
2087                                            const smIdType       id,
2088                                            const bool           force3d)
2089 {
2090   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2091   SMDS_MeshFace* elem = 0;
2092
2093   if( n1==n2 ) {
2094     return AddFace(n1,n3,n4,id,force3d);
2095   }
2096   if( n1==n3 ) {
2097     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
2098   }
2099   if( n1==n4 ) {
2100     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
2101   }
2102   if( n2==n3 ) {
2103     return AddFace(n1,n2,n4,id,force3d);
2104   }
2105   if( n2==n4 ) {
2106     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
2107   }
2108   if( n3==n4 ) {
2109     return AddFace(n1,n2,n3,id,force3d);
2110   }
2111
2112   if(!myCreateQuadratic) {
2113     if(id)
2114       elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, id);
2115     else
2116       elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4);
2117   }
2118   else {
2119     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2120     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_FACE );
2121     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_FACE );
2122     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_FACE );
2123     if(myCreateBiQuadratic)
2124     {
2125      const SMDS_MeshNode* nCenter = GetCentralNode(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, force3d);
2126      if(id)
2127        elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter, id);
2128      else
2129        elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, nCenter);
2130     }
2131     else
2132     {
2133       if(id)
2134         elem = meshDS->AddFaceWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41, id);
2135       else
2136         elem = meshDS->AddFace(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n34, n41);
2137     }
2138   }
2139   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2140     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2141
2142   return elem;
2143 }
2144
2145 //=======================================================================
2146 //function : AddPolygonalFace
2147 //purpose  : Creates polygon, with additional nodes in quadratic mesh
2148 //=======================================================================
2149
2150 SMDS_MeshFace* SMESH_MesherHelper::AddPolygonalFace (const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2151                                                      const smIdType                      id,
2152                                                      const bool                          force3d)
2153 {
2154   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2155   SMDS_MeshFace* elem = 0;
2156
2157   if(!myCreateQuadratic)
2158   {
2159     if(id)
2160       elem = meshDS->AddPolygonalFaceWithID(nodes, id);
2161     else
2162       elem = meshDS->AddPolygonalFace(nodes);
2163   }
2164   else
2165   {
2166     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes( nodes.size() * 2 );
2167     newNodes = nodes;
2168     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2169     {
2170       const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[i];
2171       const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[(i+1)%nodes.size()];
2172       const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_FACE );
2173       newNodes.push_back( n12 );
2174     }
2175     if(id)
2176       elem = meshDS->AddQuadPolygonalFaceWithID(newNodes, id);
2177     else
2178       elem = meshDS->AddQuadPolygonalFace(newNodes);
2179   }
2180   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2181     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2182
2183   return elem;
2184 }
2185
2186 //=======================================================================
2187 //function : AddVolume
2188 //purpose  : Creates quadratic or linear prism
2189 //=======================================================================
2190
2191 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2192                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2193                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2194                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2195                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2196                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2197                                                const smIdType id,
2198                                                const bool force3d)
2199 {
2200   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2201   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2202   if(!myCreateQuadratic) {
2203     if(id)
2204       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, id);
2205     else
2206       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6);
2207   }
2208   else {
2209     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2210     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2211     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2212
2213     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2214     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2215     const SMDS_MeshNode* n64 = GetMediumNode( n6, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2216
2217     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2218     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2219     const SMDS_MeshNode* n36 = GetMediumNode( n3, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2220     if ( myCreateBiQuadratic )
2221     {
2222       const SMDS_MeshNode* n1245 = GetCentralNode( n1,n2,n4,n5,n12,n25,n45,n14,force3d );
2223       const SMDS_MeshNode* n1346 = GetCentralNode( n1,n3,n4,n6,n31,n36,n64,n14,force3d );
2224       const SMDS_MeshNode* n2356 = GetCentralNode( n2,n3,n6,n5,n23,n36,n56,n25,force3d );
2225
2226       if(id)
2227         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2228                                        n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36,
2229                                        n1245, n2356, n1346, id);
2230       else
2231         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2232                                  n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36,
2233                                  n1245, n2356, n1346);
2234     }
2235     else
2236       {
2237         if(id)
2238           elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2239                                          n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36, id);
2240         else
2241           elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6,
2242                                    n12, n23, n31, n45, n56, n64, n14, n25, n36);
2243       }
2244   }
2245   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2246     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2247
2248   return elem;
2249 }
2250
2251 //=======================================================================
2252 //function : AddVolume
2253 //purpose  : Creates quadratic or linear tetrahedron
2254 //=======================================================================
2255
2256 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2257                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2258                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2259                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2260                                                const smIdType id,
2261                                                const bool force3d)
2262 {
2263   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2264   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2265   if(!myCreateQuadratic) {
2266     if(id)
2267       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, id);
2268     else
2269       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4);
2270   }
2271   else {
2272     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2273     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2274     const SMDS_MeshNode* n31 = GetMediumNode( n3, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2275
2276     const SMDS_MeshNode* n14 = GetMediumNode( n1, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2277     const SMDS_MeshNode* n24 = GetMediumNode( n2, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2278     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2279
2280     if(id)
2281       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34, id);
2282     else
2283       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n12, n23, n31, n14, n24, n34);
2284   }
2285   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2286     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2287
2288   return elem;
2289 }
2290
2291 //=======================================================================
2292 //function : AddVolume
2293 //purpose  : Creates quadratic or linear pyramid
2294 //=======================================================================
2295
2296 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2297                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2298                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2299                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2300                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2301                                                const smIdType id,
2302                                                const bool force3d)
2303 {
2304   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2305   if(!myCreateQuadratic) {
2306     if(id)
2307       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, id);
2308     else
2309       elem = GetMeshDS()->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5);
2310   }
2311   else {
2312     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2313     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2314     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2315     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2316
2317     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2318     const SMDS_MeshNode* n25 = GetMediumNode( n2, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2319     const SMDS_MeshNode* n35 = GetMediumNode( n3, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2320     const SMDS_MeshNode* n45 = GetMediumNode( n4, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2321
2322     if(id)
2323       elem = GetMeshDS()->AddVolumeWithID ( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2324                                             n12, n23, n34, n41,
2325                                             n15, n25, n35, n45,
2326                                             id);
2327     else
2328       elem = GetMeshDS()->AddVolume( n1,  n2,  n3,  n4,  n5,
2329                                      n12, n23, n34, n41,
2330                                      n15, n25, n35, n45);
2331   }
2332   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2333     GetMeshDS()->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2334
2335   return elem;
2336 }
2337
2338 //=======================================================================
2339 //function : AddVolume
2340 //purpose  : Creates tri-quadratic, quadratic or linear hexahedron
2341 //=======================================================================
2342
2343 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2344                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2345                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2346                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2347                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2348                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2349                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2350                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2351                                                const smIdType id,
2352                                                const bool force3d)
2353 {
2354   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2355   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2356   if(!myCreateQuadratic) {
2357     if(id)
2358       elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, id);
2359     else
2360       elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8);
2361   }
2362   else {
2363     const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2364     const SMDS_MeshNode* n23 = GetMediumNode( n2, n3, force3d, TopAbs_SOLID );
2365     const SMDS_MeshNode* n34 = GetMediumNode( n3, n4, force3d, TopAbs_SOLID );
2366     const SMDS_MeshNode* n41 = GetMediumNode( n4, n1, force3d, TopAbs_SOLID );
2367
2368     const SMDS_MeshNode* n56 = GetMediumNode( n5, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2369     const SMDS_MeshNode* n67 = GetMediumNode( n6, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2370     const SMDS_MeshNode* n78 = GetMediumNode( n7, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2371     const SMDS_MeshNode* n85 = GetMediumNode( n8, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2372
2373     const SMDS_MeshNode* n15 = GetMediumNode( n1, n5, force3d, TopAbs_SOLID );
2374     const SMDS_MeshNode* n26 = GetMediumNode( n2, n6, force3d, TopAbs_SOLID );
2375     const SMDS_MeshNode* n37 = GetMediumNode( n3, n7, force3d, TopAbs_SOLID );
2376     const SMDS_MeshNode* n48 = GetMediumNode( n4, n8, force3d, TopAbs_SOLID );
2377     if ( myCreateBiQuadratic )
2378     {
2379       const SMDS_MeshNode* n1234 = GetCentralNode( n1,n2,n3,n4,n12,n23,n34,n41,force3d );
2380       const SMDS_MeshNode* n1256 = GetCentralNode( n1,n2,n5,n6,n12,n26,n56,n15,force3d );
2381       const SMDS_MeshNode* n2367 = GetCentralNode( n2,n3,n6,n7,n23,n37,n67,n26,force3d );
2382       const SMDS_MeshNode* n3478 = GetCentralNode( n3,n4,n7,n8,n34,n48,n78,n37,force3d );
2383       const SMDS_MeshNode* n1458 = GetCentralNode( n1,n4,n5,n8,n41,n48,n15,n85,force3d );
2384       const SMDS_MeshNode* n5678 = GetCentralNode( n5,n6,n7,n8,n56,n67,n78,n85,force3d );
2385
2386       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
2387
2388       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( n4 );
2389       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( n8 );
2390       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3 );
2391       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( n7 );
2392       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1 );
2393       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( n5 );
2394       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( n2 );
2395       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( n6 );
2396
2397       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( n48 );
2398       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( n37 );
2399       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n15 );
2400       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n26 );
2401       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( n34 );
2402       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( n78 );
2403       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n12 );
2404       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n56 );
2405       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( n41 );
2406       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( n85 );
2407       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( n23 );
2408       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( n67 );
2409
2410       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( n3478 );
2411       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( n1256 );
2412       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( n1458 );
2413       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( n2367 );
2414       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n1234 );
2415       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( n5678 );
2416
2417       gp_XYZ centerCube(0.5, 0.5, 0.5);
2418       gp_XYZ nCenterElem;
2419       SMESH_Block::ShellPoint( centerCube, pointsOnShapes, nCenterElem );
2420       const SMDS_MeshNode* nCenter =
2421         meshDS->AddNode( nCenterElem.X(), nCenterElem.Y(), nCenterElem.Z() );
2422       meshDS->SetNodeInVolume( nCenter, myShapeID );
2423
2424       if(id)
2425         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2426                                        n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2427                                        n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2428                                        n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter, id);
2429       else
2430         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2431                                  n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2432                                  n78, n85, n15, n26, n37, n48,
2433                                  n1234, n1256, n2367, n3478, n1458, n5678, nCenter);
2434     }
2435     else
2436     {
2437       if(id)
2438         elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2439                                        n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2440                                        n78, n85, n15, n26, n37, n48, id);
2441       else
2442         elem = meshDS->AddVolume(n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8,
2443                                  n12, n23, n34, n41, n56, n67,
2444                                  n78, n85, n15, n26, n37, n48);
2445     }
2446   }
2447   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2448     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2449
2450   return elem;
2451 }
2452
2453 //=======================================================================
2454 //function : AddVolume
2455 //purpose  : Creates LINEAR!!!!!!!!! octahedron
2456 //=======================================================================
2457
2458 SMDS_MeshVolume* SMESH_MesherHelper::AddVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
2459                                                const SMDS_MeshNode* n2,
2460                                                const SMDS_MeshNode* n3,
2461                                                const SMDS_MeshNode* n4,
2462                                                const SMDS_MeshNode* n5,
2463                                                const SMDS_MeshNode* n6,
2464                                                const SMDS_MeshNode* n7,
2465                                                const SMDS_MeshNode* n8,
2466                                                const SMDS_MeshNode* n9,
2467                                                const SMDS_MeshNode* n10,
2468                                                const SMDS_MeshNode* n11,
2469                                                const SMDS_MeshNode* n12,
2470                                                const smIdType id,
2471                                                bool /*force3d*/)
2472 {
2473   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2474   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2475   if(id)
2476     elem = meshDS->AddVolumeWithID(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12,id);
2477   else
2478     elem = meshDS->AddVolume(n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10,n11,n12);
2479   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2480     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2481   return elem;
2482 }
2483
2484 //=======================================================================
2485 //function : AddPolyhedralVolume
2486 //purpose  : Creates polyhedron. In quadratic mesh, adds medium nodes
2487 //=======================================================================
2488
2489 SMDS_MeshVolume*
2490 SMESH_MesherHelper::AddPolyhedralVolume (const std::vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
2491                                          const std::vector<int>&                  quantities,
2492                                          const smIdType                           id,
2493                                          const bool                               force3d)
2494 {
2495   SMESHDS_Mesh * meshDS = GetMeshDS();
2496   SMDS_MeshVolume* elem = 0;
2497   if(!myCreateQuadratic)
2498   {
2499     if(id)
2500       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID(nodes, quantities, id);
2501     else
2502       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume(nodes, quantities);
2503   }
2504   else
2505   {
2506     vector<const SMDS_MeshNode*> newNodes;
2507     vector<int> newQuantities;
2508     for ( size_t iFace = 0, iN = 0; iFace < quantities.size(); ++iFace )
2509     {
2510       int nbNodesInFace = quantities[iFace];
2511       newQuantities.push_back(0);
2512       for ( int i = 0; i < nbNodesInFace; ++i )
2513       {
2514         const SMDS_MeshNode* n1 = nodes[ iN + i ];
2515         newNodes.push_back( n1 );
2516         newQuantities.back()++;
2517
2518         const SMDS_MeshNode* n2 = nodes[ iN + ( i+1==nbNodesInFace ? 0 : i+1 )];
2519         // if ( n1->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE &&
2520         //      n2->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_3DSPACE )
2521         {
2522           const SMDS_MeshNode* n12 = GetMediumNode( n1, n2, force3d, TopAbs_SOLID );
2523           newNodes.push_back( n12 );
2524           newQuantities.back()++;
2525         }
2526       }
2527       iN += nbNodesInFace;
2528     }
2529     if(id)
2530       elem = meshDS->AddPolyhedralVolumeWithID( newNodes, newQuantities, id );
2531     else
2532       elem = meshDS->AddPolyhedralVolume( newNodes, newQuantities );
2533   }
2534   if ( mySetElemOnShape && myShapeID > 0 )
2535     meshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShapeID );
2536
2537   return elem;
2538 }
2539
2540 namespace
2541 {
2542   //================================================================================
2543   /*!
2544    * \brief Check if a node belongs to any face of sub-mesh
2545    */
2546   //================================================================================
2547
2548   bool isNodeInSubMesh( const SMDS_MeshNode* n, const SMESHDS_SubMesh* sm )
2549   {
2550     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2551     while ( fIt->more() )
2552       if ( sm->Contains( fIt->next() ))
2553         return true;
2554     return false;
2555   }
2556 }
2557
2558 //=======================================================================
2559 //function : IsSameElemGeometry
2560 //purpose  : Returns true if all elements of a sub-mesh are of same shape
2561 //=======================================================================
2562
2563 bool SMESH_MesherHelper::IsSameElemGeometry(const SMESHDS_SubMesh* smDS,
2564                                             SMDSAbs_GeometryType   shape,
2565                                             const bool             nullSubMeshRes)
2566 {
2567   if ( !smDS ) return nullSubMeshRes;
2568
2569   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = smDS->GetElements();
2570   while ( elemIt->more() ) {
2571     const SMDS_MeshElement* e = elemIt->next();
2572     if ( e->GetGeomType() != shape )
2573       return false;
2574   }
2575   return true;
2576 }
2577
2578 //=======================================================================
2579 //function : LoadNodeColumns
2580 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2581 //=======================================================================
2582
2583 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap & theParam2ColumnMap,
2584                                          const TopoDS_Face& theFace,
2585                                          const TopoDS_Edge& theBaseEdge,
2586                                          SMESHDS_Mesh*      theMesh,
2587                                          SMESH_ProxyMesh*   theProxyMesh)
2588 {
2589   return LoadNodeColumns(theParam2ColumnMap,
2590                          theFace,
2591                          std::list<TopoDS_Edge>(1,theBaseEdge),
2592                          theMesh,
2593                          theProxyMesh);
2594 }
2595
2596 //=======================================================================
2597 //function : LoadNodeColumns
2598 //purpose  : Load nodes bound to face into a map of node columns
2599 //=======================================================================
2600
2601 bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2ColumnMap,
2602                                          const TopoDS_Face&            theFace,
2603                                          const std::list<TopoDS_Edge>& theBaseSide,
2604                                          SMESHDS_Mesh*                 theMesh,
2605                                          SMESH_ProxyMesh*              theProxyMesh)
2606 {
2607   // get a right sub-mesh of theFace
2608
2609   const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = 0;
2610   if ( theProxyMesh )
2611   {
2612     faceSubMesh = theProxyMesh->GetSubMesh( theFace );
2613     if ( !faceSubMesh ||
2614          faceSubMesh->NbElements() == 0 ||
2615          theProxyMesh->IsTemporary( faceSubMesh->GetElements()->next() ))
2616     {
2617       // can use a proxy sub-mesh with not temporary elements only
2618       faceSubMesh = 0;
2619       theProxyMesh = 0;
2620     }
2621   }
2622   if ( !faceSubMesh )
2623     faceSubMesh = theMesh->MeshElements( theFace );
2624   if ( !faceSubMesh || faceSubMesh->NbElements() == 0 )
2625     return false;
2626
2627   if ( theParam2ColumnMap.empty() )
2628   {
2629     // get data of edges for normalization of params
2630     vector< double > length;
2631     double fullLen = 0;
2632     list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge;
2633     {
2634       for ( edge = theBaseSide.begin(); edge != theBaseSide.end(); ++edge )
2635       {
2636         double len = std::max( 1e-10, SMESH_Algo::EdgeLength( *edge ));
2637         fullLen += len;
2638         length.push_back( len );
2639       }
2640     }
2641
2642     // get nodes on theBaseEdge sorted by param on edge and initialize theParam2ColumnMap with them
2643     const SMDS_MeshNode* prevEndNodes[2] = { 0, 0 };
2644     edge = theBaseSide.begin();
2645     for ( int iE = 0; edge != theBaseSide.end(); ++edge, ++iE )
2646     {
2647       map< double, const SMDS_MeshNode*> sortedBaseNN;
2648       SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN );
2649
2650       map< double, const SMDS_MeshNode*>::iterator u_n;
2651       // pb with mesh_Projection_2D_00/A1 fixed by adding expectedSupport arg to GetMediumPos()
2652       // so the following solution is commented (hope forever :)
2653       //
2654       // SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( theMesh, *edge,/*noMedium=*/true, sortedBaseNN,
2655       // // SMDSAbs_Edge here is needed to be coherent with
2656       // // StdMeshers_FaceSide used by Quadrangle to get nodes
2657       // // on EDGE; else pb in mesh_Projection_2D_00/A1 where a
2658       // // medium node on EDGE is medium in a triangle but not
2659       // // in a segment
2660       // SMDSAbs_Edge );
2661       // if ( faceSubMesh->GetElements()->next()->IsQuadratic() )
2662       //   // filter off nodes medium in faces on theFace (same pb with mesh_Projection_2D_00/A1)
2663       //   for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end() ;     )
2664       //   {
2665       //     const SMDS_MeshNode* node = u_n->second;
2666       //     SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = node->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2667       //     if ( faceIt->more() && node ) {
2668       //       const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2669       //       if ( faceSubMesh->Contains( face ) && face->IsMediumNode( node ))
2670       //         node = 0;
2671       //     }
2672       //     if ( !node )
2673       //       sortedBaseNN.erase( u_n++ );
2674       //     else
2675       //       ++u_n;
2676       //   }
2677       if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2678
2679       u_n = sortedBaseNN.begin();
2680       if ( theProxyMesh ) // from sortedBaseNN remove nodes not shared by faces of faceSubMesh
2681       {
2682         const SMDS_MeshNode* n1 = (++sortedBaseNN.begin())->second;
2683         const SMDS_MeshNode* n2 = (++sortedBaseNN.rbegin())->second;
2684         bool allNodesAreProxy = ( n1 != theProxyMesh->GetProxyNode( n1 ) &&
2685                                   n2 != theProxyMesh->GetProxyNode( n2 ));
2686         if ( allNodesAreProxy )
2687           for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2688             u_n->second = theProxyMesh->GetProxyNode( u_n->second );
2689
2690         if ( u_n = sortedBaseNN.begin(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2691         {
2692           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
2693           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
2694         }
2695         if ( !sortedBaseNN.empty() )
2696           if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
2697           {
2698             while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
2699             sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
2700           }
2701         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
2702       }
2703
2704       double f, l;
2705       BRep_Tool::Range( *edge, f, l );
2706       if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED ) std::swap( f, l );
2707       const double coeff = 1. / ( l - f ) * length[iE] / fullLen;
2708       const double prevPar = theParam2ColumnMap.empty() ? 0 : theParam2ColumnMap.rbegin()->first;
2709       for ( u_n = sortedBaseNN.begin(); u_n != sortedBaseNN.end(); u_n++ )
2710       {
2711         if ( u_n->second == prevEndNodes[0] ||
2712              u_n->second == prevEndNodes[1] )
2713           continue;
2714         double par = prevPar + coeff * ( u_n->first - f );
2715         TParam2ColumnMap::iterator u2nn =
2716           theParam2ColumnMap.insert( theParam2ColumnMap.end(), make_pair( par, TNodeColumn()));
2717         u2nn->second.push_back( u_n->second );
2718       }
2719       prevEndNodes[0] = sortedBaseNN.begin()->second;
2720       prevEndNodes[1] = sortedBaseNN.rbegin()->second;
2721     }
2722     if ( theParam2ColumnMap.size() < 2 )
2723       return false;
2724   }
2725
2726   // nb rows of nodes
2727   size_t prevNbRows   = theParam2ColumnMap.begin()->second.size(); // current, at least 1 here
2728   size_t expectNbRows = faceSubMesh->NbElements() / ( theParam2ColumnMap.size()-1 ); // to be added
2729
2730   // fill theParam2ColumnMap column by column by passing from nodes on
2731   // theBaseEdge up via mesh faces on theFace
2732
2733   TParam2ColumnMap::iterator par_nVec_1, par_nVec_2;
2734   par_nVec_2 = theParam2ColumnMap.begin();
2735   par_nVec_1 = par_nVec_2++;
2736   TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
2737   for ( ; par_nVec_2 != theParam2ColumnMap.end(); ++par_nVec_1, ++par_nVec_2 )
2738   {
2739     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol1 = par_nVec_1->second;
2740     vector<const SMDS_MeshNode*>& nCol2 = par_nVec_2->second;
2741     nCol1.resize( prevNbRows + expectNbRows );
2742     nCol2.resize( prevNbRows + expectNbRows );
2743
2744     int i1, i2; size_t foundNbRows = 0;
2745     const SMDS_MeshNode *n1 = nCol1[ prevNbRows-1 ];
2746     const SMDS_MeshNode *n2 = nCol2[ prevNbRows-1 ];
2747     // find face sharing node n1 and n2 and belonging to faceSubMesh
2748     while ( const SMDS_MeshElement* face =
2749             SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, avoidSet, &i1, &i2))
2750     {
2751       if ( faceSubMesh->Contains( face ))
2752       {
2753         int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2754         if ( nbNodes != 4 )
2755           return false;
2756         if ( foundNbRows + 1 > expectNbRows )
2757           return false;
2758         n1 = face->GetNode( (i2+2) % 4 ); // opposite corner of quadrangle face
2759         n2 = face->GetNode( (i1+2) % 4 );
2760         nCol1[ prevNbRows + foundNbRows] = n1;
2761         nCol2[ prevNbRows + foundNbRows] = n2;
2762         ++foundNbRows;
2763       }
2764       avoidSet.insert( face );
2765     }
2766     if ((size_t) foundNbRows != expectNbRows )
2767       return false;
2768     avoidSet.clear();
2769   }
2770   return ( theParam2ColumnMap.size() > 1 &&
2771            theParam2ColumnMap.begin()->second.size() == prevNbRows + expectNbRows );
2772 }
2773
2774 //================================================================================
2775 /*!
2776  * \brief Return true if a node is at a corner of a 2D structured mesh of FACE
2777  */
2778 //================================================================================
2779
2780 bool SMESH_MesherHelper::IsCornerOfStructure( const SMDS_MeshNode*   n,
2781                                               const SMESHDS_SubMesh* faceSM,
2782                                               SMESH_MesherHelper&    faceAnalyser )
2783 {
2784   int nbFacesInSM = 0;
2785   if ( n ) {
2786     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
2787     while ( fIt->more() )
2788       nbFacesInSM += faceSM->Contains( fIt->next() );
2789   }
2790   if ( nbFacesInSM == 1 )
2791     return true;
2792
2793   if ( nbFacesInSM == 2 && n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX )
2794   {
2795     return faceAnalyser.IsRealSeam( n->getshapeId() );
2796   }
2797   return false;
2798 }
2799
2800 //=======================================================================
2801 //function : IsStructured
2802 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is a structured rectangle
2803 //=======================================================================
2804
2805 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
2806 {
2807   SMESHDS_SubMesh* fSM = faceSM->GetSubMeshDS();
2808   if ( !fSM || fSM->NbElements() == 0 )
2809     return false;
2810
2811   list< TopoDS_Edge > edges;
2812   list< int > nbEdgesInWires;
2813   int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() ),
2814                                               edges, nbEdgesInWires );
2815   if ( nbWires != 1 /*|| nbEdgesInWires.front() != 4*/ ) // allow composite sides
2816     return false;
2817
2818   // algo: find corners of a structure and then analyze nb of faces and
2819   // length of structure sides
2820
2821   SMESHDS_Mesh* meshDS = faceSM->GetFather()->GetMeshDS();
2822   SMESH_MesherHelper faceAnalyser( *faceSM->GetFather() );
2823   faceAnalyser.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2824
2825   // rotate edges to get the first node being at corner
2826   // (in principle it's not necessary because so far none SALOME algo can make
2827   //  such a structured mesh that all corner nodes are not on VERTEXes)
2828   bool isCorner     = false;
2829   int nbRemainEdges = nbEdgesInWires.front();
2830   do {
2831     TopoDS_Vertex V = IthVertex( 0, edges.front() );
2832     isCorner = IsCornerOfStructure( SMESH_Algo::VertexNode( V, meshDS ),
2833                                     fSM, faceAnalyser);
2834     if ( !isCorner ) {
2835       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin() );
2836       --nbRemainEdges;
2837     }
2838   }
2839   while ( !isCorner && nbRemainEdges > 0 );
2840
2841   if ( !isCorner )
2842     return false;
2843
2844   // get all nodes from EDGEs
2845   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2846   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin();
2847   for ( ; edge != edges.end(); ++edge )
2848   {
2849     map< double, const SMDS_MeshNode* > u2Nodes;
2850     if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( meshDS, *edge,
2851                                             /*skipMedium=*/true, u2Nodes ))
2852       return false;
2853
2854     list< const SMDS_MeshNode* > edgeNodes;
2855     map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2Nodes.begin();
2856     for ( ; u2n != u2Nodes.end(); ++u2n )
2857       edgeNodes.push_back( u2n->second );
2858     if ( edge->Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2859       edgeNodes.reverse();
2860
2861     if ( !nodes.empty() && nodes.back() == edgeNodes.front() )
2862       edgeNodes.pop_front();
2863     nodes.splice( nodes.end(), edgeNodes, edgeNodes.begin(), edgeNodes.end() );
2864   }
2865
2866   // get length of structured sides
2867   vector<int> nbEdgesInSide;
2868   int nbEdges = 0;
2869   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = ++nodes.begin();
2870   for ( ; n != nodes.end(); ++n )
2871   {
2872     ++nbEdges;
2873     if ( IsCornerOfStructure( *n, fSM, faceAnalyser )) {
2874       nbEdgesInSide.push_back( nbEdges );
2875       nbEdges = 0;
2876     }
2877   }
2878
2879   // checks
2880   if ( nbEdgesInSide.size() != 4 )
2881     return false;
2882   if ( nbEdgesInSide[0] != nbEdgesInSide[2] )
2883     return false;
2884   if ( nbEdgesInSide[1] != nbEdgesInSide[3] )
2885     return false;
2886   if ( nbEdgesInSide[0] * nbEdgesInSide[1] != fSM->NbElements() )
2887     return false;
2888
2889   return true;
2890 }
2891
2892 //=======================================================================
2893 //function : IsDistorted2D
2894 //purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is ditorted
2895 //=======================================================================
2896
2897 bool SMESH_MesherHelper::IsDistorted2D( SMESH_subMesh*      faceSM,
2898                                         bool                checkUV,
2899                                         SMESH_MesherHelper* faceHelper)
2900 {
2901   if ( !faceSM || faceSM->GetSubShape().ShapeType() != TopAbs_FACE )
2902     return false;
2903
2904   bool haveBadFaces = false;
2905
2906   SMESH_MesherHelper helper( *faceSM->GetFather() );
2907   if ( faceHelper )
2908     helper.CopySubShapeInfo( *faceHelper );
2909   helper.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
2910
2911   const TopoDS_Face&  F = TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() );
2912   SMESHDS_SubMesh* smDS = helper.GetMeshDS()->MeshElements( F );
2913   if ( !smDS || smDS->NbElements() == 0 ) return false;
2914
2915   bool subIdsValid = true; // shape ID of nodes is OK
2916   if ( helper.HasSeam() )
2917   {
2918     // check if nodes are bound to seam edges
2919     SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = faceSM->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/false);
2920     while ( smIt->more() && subIdsValid )
2921     {
2922       SMESH_subMesh* sm = smIt->next();
2923       if ( helper.IsSeamShape( sm->GetId() ) && sm->IsEmpty() )
2924         subIdsValid = false;
2925     }
2926   }
2927   SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = smDS->GetElements();
2928   double prevArea = 0;
2929   vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
2930   vector< gp_XY >                uv;
2931   bool* toCheckUV = checkUV ? & checkUV : 0;
2932   while ( faceIt->more() && !haveBadFaces )
2933   {
2934     const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2935
2936     // get nodes
2937     nodes.resize( face->NbCornerNodes() );
2938     SMDS_MeshElement::iterator n = face->begin_nodes();
2939     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++n, ++i )
2940       nodes[ i ] = *n;
2941
2942     // avoid elems on degenerate shapes as UV on them can be wrong
2943     if ( helper.HasDegeneratedEdges() )
2944     {
2945       bool isOnDegen = false;
2946       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !isOnDegen ); ++i )
2947         isOnDegen = helper.IsDegenShape( nodes[ i ]->getshapeId() );
2948       if ( isOnDegen )
2949         continue;
2950     }
2951     // prepare for getting UVs
2952     const SMDS_MeshNode* inFaceNode = 0;
2953     if ( helper.HasSeam() ) {
2954       for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !inFaceNode ); ++i )
2955         if ( !helper.IsSeamShape( nodes[ i ]->getshapeId() ))
2956         {
2957           inFaceNode = nodes[ i ];
2958           if ( !subIdsValid )
2959           {
2960             gp_XY uv = helper.GetNodeUV( F, inFaceNode );
2961             if ( helper.IsOnSeam( uv ))
2962               inFaceNode = NULL;
2963           }
2964         }
2965       if ( !inFaceNode )
2966         continue;
2967     }
2968     // get UVs
2969     uv.resize( nodes.size() );
2970     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2971       uv[ i ] = helper.GetNodeUV( F, nodes[ i ], inFaceNode, toCheckUV );
2972
2973     if ( !subIdsValid ) // fix uv on seam
2974     {
2975       gp_XY uvInFace = helper.GetNodeUV( F, inFaceNode );
2976       for ( size_t i = 0; i < uv.size(); ++i )
2977         if ( helper.IsOnSeam( uv[i] ))
2978           uv[i] = helper.getUVOnSeam( uv[i], uvInFace ).XY();
2979     }
2980
2981     // compare orientation of triangles
2982     double faceArea = 0;
2983     for ( int iT = 0, nbT = nodes.size()-2; iT < nbT; ++iT )
2984     {
2985       gp_XY v1 = uv[ iT+1 ] - uv[ 0 ];
2986       gp_XY v2 = uv[ iT+2 ] - uv[ 0 ];
2987       faceArea += v2 ^ v1;
2988     }
2989     haveBadFaces = ( faceArea * prevArea < 0 );
2990     prevArea = faceArea;
2991   }
2992
2993   return haveBadFaces;
2994 }
2995
2996 //================================================================================
2997 /*!
2998  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
2999  * \param theFace - The face correctly oriented in the shape being meshed
3000  * \retval bool - true if the face normal and the normal of first element
3001  *                in the corresponding submesh point in different directions
3002  */
3003 //================================================================================
3004
3005 bool SMESH_MesherHelper::IsReversedSubMesh (const TopoDS_Face& theFace)
3006 {
3007   if ( theFace.IsNull() )
3008     return false;
3009
3010   // find out orientation of a meshed face
3011   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( theFace );
3012   TopoDS_Shape aMeshedFace = GetMeshDS()->IndexToShape( faceID );
3013   bool isReversed = ( theFace.Orientation() != aMeshedFace.Orientation() );
3014
3015   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace = GetMeshDS()->MeshElements( faceID );
3016   if ( !aSubMeshDSFace )
3017     return isReversed;
3018
3019   // find an element on a boundary of theFace
3020   SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
3021   const SMDS_MeshNode* nn[2];
3022   while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
3023   {
3024     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
3025     if ( ! elem ) continue;
3026
3027     // look for 2 nodes on EDGE
3028     int nbNodes = elem->NbCornerNodes();
3029     nn[0] = elem->GetNode( nbNodes-1 );
3030     for ( int iN = 0; iN < nbNodes; ++iN )
3031     {
3032       nn[1] = elem->GetNode( iN );
3033       if ( nn[0]->GetPosition()->GetDim() < 2 &&
3034            nn[1]->GetPosition()->GetDim() < 2 )
3035       {
3036         TopoDS_Shape s0 = GetSubShapeByNode( nn[0], GetMeshDS() );
3037         TopoDS_Shape s1 = GetSubShapeByNode( nn[1], GetMeshDS() );
3038         TopoDS_Shape  E = GetCommonAncestor( s0, s1, *myMesh, TopAbs_EDGE );
3039         if ( !E.IsNull() && !s0.IsSame( s1 ) && E.Orientation() != TopAbs_INTERNAL )
3040         {
3041           // is E seam edge?
3042           int nb = 0;
3043           for ( TopExp_Explorer exp( theFace, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
3044             if ( E.IsSame( exp.Current() )) {
3045               ++nb;
3046               E = exp.Current(); // to know orientation
3047             }
3048           if ( nb == 1 )
3049           {
3050             bool ok = true;
3051             double u0 = GetNodeU( TopoDS::Edge( E ), nn[0], nn[1], &ok );
3052             double u1 = GetNodeU( TopoDS::Edge( E ), nn[1], nn[0], &ok );
3053             if ( ok )
3054             {
3055               // check that the 2 nodes are connected with a segment (IPAL53055)
3056               ok = false;
3057               const SMDS_MeshElement* seg;
3058               if ( SMESHDS_SubMesh* sm = GetMeshDS()->MeshElements( E ))
3059                 if (( sm->NbElements() > 0 ) &&
3060                     ( seg = GetMeshDS()->FindEdge( nn[0], nn[1] )))
3061                   ok = sm->Contains( seg );
3062             }
3063             if ( ok )
3064             {
3065               isReversed = ( u0 > u1 );
3066               if ( E.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3067                 isReversed = !isReversed;
3068               return isReversed;
3069             }
3070           }
3071         }
3072       }
3073       nn[0] = nn[1];
3074     }
3075   }
3076
3077   // find an element with a good normal
3078   gp_Vec Ne;
3079   bool normalOK = false;
3080   gp_XY uv;
3081   iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
3082   while ( !normalOK && iteratorElem->more() ) // loop on elements on theFace
3083   {
3084     const SMDS_MeshElement* elem = iteratorElem->next();
3085     if ( ! SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( elem, const_cast<gp_XYZ&>( Ne.XYZ() ), /*normalized=*/0 ))
3086       continue;
3087     normalOK = true;
3088
3089     // get UV of a node inside theFACE
3090     SMDS_ElemIteratorPtr nodesIt = elem->nodesIterator();
3091     const SMDS_MeshNode* nInFace = 0;
3092     int iPosDim = SMDS_TOP_VERTEX;
3093     while ( nodesIt->more() ) // loop on nodes
3094     {
3095       const SMDS_MeshNode* n = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nodesIt->next() );
3096       if ( n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() >= iPosDim )
3097       {
3098         nInFace = n;
3099         iPosDim = n->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
3100       }
3101     }
3102     uv = GetNodeUV( theFace, nInFace, 0, &normalOK );
3103   }
3104   if ( !normalOK )
3105     return isReversed;
3106
3107   // face normal at node position
3108   TopLoc_Location loc;
3109   Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace, loc );
3110   // if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C1 )
3111   // some surfaces not detected as GeomAbs_C1 are nevertheless correct for meshing
3112   if ( surf.IsNull() || surf->Continuity() < GeomAbs_C0 )
3113     return isReversed;
3114
3115   gp_Vec d1u, d1v; gp_Pnt p;
3116   surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
3117   gp_Vec Nf = (d1u ^ d1v).Transformed( loc );
3118
3119   if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3120     Nf.Reverse();
3121
3122   return Ne * Nf < 0.;
3123 }
3124
3125 //=======================================================================
3126 //function : Count
3127 //purpose  : Count nb of sub-shapes
3128 //=======================================================================
3129
3130 int SMESH_MesherHelper::Count(const TopoDS_Shape&    shape,
3131                               const TopAbs_ShapeEnum type,
3132                               const bool             ignoreSame)
3133 {
3134   if ( ignoreSame ) {
3135     TopTools_IndexedMapOfShape map;
3136     TopExp::MapShapes( shape, type, map );
3137     return map.Extent();
3138   }
3139   else {
3140     int nb = 0;
3141     for ( TopExp_Explorer exp( shape, type ); exp.More(); exp.Next() )
3142       ++nb;
3143     return nb;
3144   }
3145 }
3146
3147 //=======================================================================
3148 //function : NbAncestors
3149 //purpose  : Return number of unique ancestors of the shape
3150 //=======================================================================
3151
3152 int SMESH_MesherHelper::NbAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
3153                                     const SMESH_Mesh&   mesh,
3154                                     TopAbs_ShapeEnum    ancestorType/*=TopAbs_SHAPE*/)
3155 {
3156   TopTools_MapOfShape ancestors;
3157   TopTools_ListIteratorOfListOfShape ansIt( mesh.GetAncestors(shape) );
3158   for ( ; ansIt.More(); ansIt.Next() ) {
3159     if ( ancestorType == TopAbs_SHAPE || ansIt.Value().ShapeType() == ancestorType )
3160       ancestors.Add( ansIt.Value() );
3161   }
3162   return ancestors.Extent();
3163 }
3164
3165 //=======================================================================
3166 //function : GetSubShapeOri
3167 //purpose  : Return orientation of sub-shape in the main shape
3168 //=======================================================================
3169
3170 TopAbs_Orientation SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri(const TopoDS_Shape& shape,
3171                                                       const TopoDS_Shape& subShape)
3172 {
3173   TopAbs_Orientation ori = TopAbs_Orientation(-1);
3174   if ( !shape.IsNull() && !subShape.IsNull() )
3175   {
3176     TopExp_Explorer e( shape, subShape.ShapeType() );
3177     if ( shape.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) // TopAbs_INTERNAL or TopAbs_EXTERNAL
3178       e.Init( shape.Oriented(TopAbs_FORWARD), subShape.ShapeType() );
3179     for ( ; e.More(); e.Next())
3180       if ( subShape.IsSame( e.Current() ))
3181         break;
3182     if ( e.More() )
3183       ori = e.Current().Orientation();
3184   }
3185   return ori;
3186 }
3187
3188 //=======================================================================
3189 //function : IsSubShape
3190 //purpose  :
3191 //=======================================================================
3192
3193 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape,
3194                                      const TopoDS_Shape& mainShape )
3195 {
3196   if ( !shape.IsNull() && !mainShape.IsNull() )
3197   {
3198     for ( TopExp_Explorer exp( mainShape, shape.ShapeType());
3199           exp.More();
3200           exp.Next() )
3201       if ( shape.IsSame( exp.Current() ))
3202         return true;
3203   }
3204   return false;
3205 }
3206
3207 //=======================================================================
3208 //function : IsSubShape
3209 //purpose  :
3210 //=======================================================================
3211
3212 bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMesh )
3213 {
3214   if ( shape.IsNull() || !aMesh )
3215     return false;
3216   return
3217     aMesh->GetMeshDS()->ShapeToIndex( shape ) ||
3218     // PAL16202
3219     (shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape ));
3220 }
3221
3222 //=======================================================================
3223 //function : IsBlock
3224 //purpose  :
3225 //=======================================================================
3226
3227 bool SMESH_MesherHelper::IsBlock( const TopoDS_Shape& shape )
3228 {
3229   if ( shape.IsNull() )
3230     return false;
3231
3232   TopoDS_Shell shell;
3233   TopExp_Explorer exp( shape, TopAbs_SHELL );
3234   if ( !exp.More() ) return false;
3235   shell = TopoDS::Shell( exp.Current() );
3236   if ( exp.Next(), exp.More() ) return false;
3237
3238   TopoDS_Vertex v;
3239   TopTools_IndexedMapOfOrientedShape map;
3240   return SMESH_Block::FindBlockShapes( shell, v, v, map );
3241 }
3242
3243
3244 //================================================================================
3245 /*!
3246  * \brief Return maximal tolerance of shape
3247  */
3248 //================================================================================
3249
3250 double SMESH_MesherHelper::MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape )
3251 {
3252   double tol = Precision::Confusion();
3253   TopExp_Explorer exp;
3254   for ( exp.Init( shape, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
3255     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Face( exp.Current())));
3256   for ( exp.Init( shape, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
3257     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Edge( exp.Current())));
3258   for ( exp.Init( shape, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
3259     tol = Max( tol, BRep_Tool::Tolerance( TopoDS::Vertex( exp.Current())));
3260
3261   return tol;
3262 }
3263
3264 //================================================================================
3265 /*!
3266  * \brief Return MaxTolerance( face ), probably cached
3267  */
3268 //================================================================================
3269
3270 double SMESH_MesherHelper::getFaceMaxTol( const TopoDS_Shape& face ) const
3271 {
3272   int faceID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( face );
3273
3274   SMESH_MesherHelper* me = const_cast< SMESH_MesherHelper* >( this );
3275   double & tol = me->myFaceMaxTol.insert( make_pair( faceID, -1. )).first->second;
3276   if ( tol < 0 )
3277     tol = MaxTolerance( face );
3278
3279   return tol;
3280 }
3281
3282 //================================================================================
3283 /*!
3284  * \brief Return an angle between two EDGEs sharing a common VERTEX with reference
3285  *        of the FACE normal
3286  *  \return double - the angle (between -Pi and Pi), negative if the angle is concave,
3287  *                   1e100 in case of failure
3288  *  \warning Care about order of the EDGEs and their orientation to be as they are
3289  *          within the FACE! Don't pass degenerated EDGEs neither!
3290  */
3291 //================================================================================
3292
3293 double SMESH_MesherHelper::GetAngle( const TopoDS_Edge &   theE1,
3294                                      const TopoDS_Edge &   theE2,
3295                                      const TopoDS_Face &   theFace,
3296                                      const TopoDS_Vertex & theCommonV,
3297                                      gp_Vec*               theFaceNormal)
3298 {
3299   double angle = 1e100;
3300   try
3301   {
3302     double f,l;
3303     Handle(Geom_Curve)     c1 = BRep_Tool::Curve( theE1, f,l );
3304     Handle(Geom_Curve)     c2 = BRep_Tool::Curve( theE2, f,l );
3305     Handle(Geom2d_Curve) c2d1 = BRep_Tool::CurveOnSurface( theE1, theFace, f,l );
3306     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace );
3307     double                 p1 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE1 );
3308     double                 p2 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE2 );
3309     if ( c1.IsNull() || c2.IsNull() )
3310       return angle;
3311     gp_XY uv = c2d1->Value( p1 ).XY();
3312     gp_Vec du, dv; gp_Pnt p;
3313     surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
3314     gp_Vec vec1, vec2, vecRef = du ^ dv;
3315     int  nbLoops = 0;
3316     double p1tmp = p1;
3317     while ( vecRef.SquareMagnitude() < 1e-25 )
3318     {
3319       double dp = ( l - f ) / 1000.;
3320       p1tmp += dp * (( Abs( p1 - f ) > Abs( p1 - l )) ? -1. : +1.);
3321       uv = c2d1->Value( p1tmp ).XY();
3322       surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
3323       vecRef = du ^ dv;
3324       if ( ++nbLoops > 10 )
3325       {
3326         MESSAGE("SMESH_MesherHelper::GetAngle(): Captured in a singularity");
3327         return angle;
3328       }
3329     }
3330     if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3331       vecRef.Reverse();
3332     if ( theFaceNormal ) *theFaceNormal = vecRef;
3333
3334     c1->D1( p1, p, vec1 );
3335     c2->D1( p2, p, vec2 );
3336     // TopoDS_Face F = theFace;
3337     // if ( F.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
3338     //   F.Orientation( TopAbs_FORWARD );
3339     if ( theE1.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE1 )*/ == TopAbs_REVERSED )
3340       vec1.Reverse();
3341     if ( theE2.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE2 )*/ == TopAbs_REVERSED )
3342       vec2.Reverse();
3343     angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
3344
3345     if ( Abs ( angle ) >= 0.99 * M_PI )
3346     {
3347       BRep_Tool::Range( theE1, f, l );
3348       p1 += 1e-7 * ( p1-f < l-p1 ? +1. : -1. );
3349       c1->D1( p1, p, vec1 );
3350       if ( theE1.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3351         vec1.Reverse();
3352       BRep_Tool::Range( theE2, f, l );
3353       p2 += 1e-7 * ( p2-f < l-p2 ? +1. : -1. );
3354       c2->D1( p2, p, vec2 );
3355       if ( theE2.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
3356         vec2.Reverse();
3357       angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
3358     }
3359   }
3360   catch (...)
3361   {
3362   }
3363   return angle;
3364 }
3365
3366 //================================================================================
3367 /*!
3368  * \brief Check if the first and last vertices of an edge are the same
3369  * \param anEdge - the edge to check
3370  * \retval bool - true if same
3371  */
3372 //================================================================================
3373
3374 bool SMESH_MesherHelper::IsClosedEdge( const TopoDS_Edge& anEdge )
3375 {
3376   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
3377     return IsClosedEdge( TopoDS::Edge( anEdge.Oriented( TopAbs_FORWARD )));
3378   return TopExp::FirstVertex( anEdge ).IsSame( TopExp::LastVertex( anEdge ));
3379 }
3380
3381 //================================================================================
3382 /*!
3383  * \brief Wrapper over TopExp::FirstVertex() and TopExp::LastVertex() fixing them
3384  *  in the case of INTERNAL edge
3385  */
3386 //================================================================================
3387
3388 TopoDS_Vertex SMESH_MesherHelper::IthVertex( const bool  is2nd,
3389                                              TopoDS_Edge anEdge,
3390                                              const bool  CumOri )
3391 {
3392   if ( anEdge.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL )
3393     anEdge.Orientation( TopAbs_FORWARD );
3394
3395   const TopAbs_Orientation tgtOri = is2nd ? TopAbs_REVERSED : TopAbs_FORWARD;
3396   TopoDS_Iterator vIt( anEdge, CumOri );
3397   while ( vIt.More() && vIt.Value().Orientation() != tgtOri )
3398     vIt.Next();
3399
3400   return ( vIt.More() ? TopoDS::Vertex(vIt.Value()) : TopoDS_Vertex() );
3401 }
3402
3403 //================================================================================
3404 /*!
3405  * \brief Return type of shape contained in a group
3406  *  \param group - a shape of type TopAbs_COMPOUND
3407  *  \param avoidCompound - not to return TopAbs_COMPOUND
3408  */
3409 //================================================================================
3410
3411 TopAbs_ShapeEnum SMESH_MesherHelper::GetGroupType(const TopoDS_Shape& group,
3412                                                   const bool          avoidCompound)
3413 {
3414   if ( !group.IsNull() )
3415   {
3416     if ( group.ShapeType() != TopAbs_COMPOUND )
3417       return group.ShapeType();
3418
3419     // iterate on a compound
3420     TopoDS_Iterator it( group );
3421     if ( it.More() )
3422       return avoidCompound ? GetGroupType( it.Value() ) : it.Value().ShapeType();
3423   }
3424   return TopAbs_SHAPE;
3425 }
3426
3427 //================================================================================
3428 /*!
3429  * \brief Returns a shape, to which a hypothesis used to mesh a given shape is assigned
3430  *  \param [in] hyp - the hypothesis
3431  *  \param [in] shape - the shape, for meshing which the \a hyp is used
3432  *  \param [in] mesh - the mesh
3433  *  \return TopoDS_Shape - the shape the \a hyp is assigned to
3434  */
3435 //================================================================================
3436
3437 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetShapeOfHypothesis( const SMESHDS_Hypothesis * hyp,
3438                                                        const TopoDS_Shape&        shape,
3439                                                        SMESH_Mesh*                mesh)
3440 {
3441   const SMESH_Hypothesis* h = static_cast<const SMESH_Hypothesis*>( hyp );
3442   SMESH_HypoFilter hypFilter( SMESH_HypoFilter::Is( h ));
3443
3444   TopoDS_Shape shapeOfHyp;
3445   mesh->GetHypothesis( shape, hypFilter, /*checkAncestors=*/true, &shapeOfHyp );
3446   return shapeOfHyp;
3447 }
3448
3449 //=======================================================================
3450 //function : IsQuadraticMesh
3451 //purpose  : Check mesh without geometry for: if all elements on this shape are quadratic,
3452 //           quadratic elements will be created.
3453 //           Used then generated 3D mesh without geometry.
3454 //=======================================================================
3455
3456 SMESH_MesherHelper:: MType SMESH_MesherHelper::IsQuadraticMesh()
3457 {
3458   smIdType NbAllEdgsAndFaces=0;
3459   smIdType NbQuadFacesAndEdgs=0;
3460   smIdType NbFacesAndEdges=0;
3461   //All faces and edges
3462   NbAllEdgsAndFaces = myMesh->NbEdges() + myMesh->NbFaces();
3463   if ( NbAllEdgsAndFaces == 0 )
3464     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
3465
3466   //Quadratic faces and edges
3467   NbQuadFacesAndEdgs = myMesh->NbEdges(ORDER_QUADRATIC) + myMesh->NbFaces(ORDER_QUADRATIC);
3468
3469   //Linear faces and edges
3470   NbFacesAndEdges = myMesh->NbEdges(ORDER_LINEAR) + myMesh->NbFaces(ORDER_LINEAR);
3471
3472   if (NbAllEdgsAndFaces == NbQuadFacesAndEdgs) {
3473     //Quadratic mesh
3474     return SMESH_MesherHelper::QUADRATIC;
3475   }
3476   else if (NbAllEdgsAndFaces == NbFacesAndEdges) {
3477     //Linear mesh
3478     return SMESH_MesherHelper::LINEAR;
3479   }
3480   else
3481     //Mesh with both type of elements
3482     return SMESH_MesherHelper::COMP;
3483 }
3484
3485 //=======================================================================
3486 //function : GetOtherParam
3487 //purpose  : Return an alternative parameter for a node on seam
3488 //=======================================================================
3489
3490 double SMESH_MesherHelper::GetOtherParam(const double param) const
3491 {
3492   int i = myParIndex & U_periodic ? 0 : 1;
3493   return fabs(param-myPar1[i]) < fabs(param-myPar2[i]) ? myPar2[i] : myPar1[i];
3494 }
3495
3496 //=======================================================================
3497 //function : NbRealSeam
3498 //purpose  : Return a number of real seam edges in the shape set through
3499 //           IsQuadraticSubMesh() or SetSubShape(). A real seam edge encounters twice in a wire
3500 //=======================================================================
3501
3502 size_t SMESH_MesherHelper::NbRealSeam() const
3503 {
3504   size_t nb = 0;
3505
3506   std::set< int >::const_iterator id = mySeamShapeIds.begin();
3507   for ( ; id != mySeamShapeIds.end(); ++id )
3508     if ( *id < 0 ) ++nb;
3509     else break;
3510
3511   return nb;
3512 }
3513
3514 //=======================================================================
3515 //function : IsOnSeam
3516 //purpose  : Check if UV is on seam. Return 0 if not, 1 for U seam, 2 for V seam
3517 //=======================================================================
3518
3519 int SMESH_MesherHelper::IsOnSeam(const gp_XY& uv) const
3520 {
3521   for ( int i = U_periodic; i <= V_periodic ; ++i )
3522     if ( myParIndex & i )
3523     {
3524       double p   = uv.Coord( i );
3525       double tol = ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100.;
3526       if ( Abs( p - myPar1[i-1] ) < tol ||
3527            Abs( p - myPar2[i-1] ) < tol )
3528         return i;
3529     }
3530   return 0;
3531 }
3532
3533 namespace {
3534
3535   //=======================================================================
3536   /*!
3537    * \brief Iterator on ancestors of the given type
3538    */
3539   //=======================================================================
3540
3541   struct TAncestorsIterator : public SMDS_Iterator<const TopoDS_Shape*>
3542   {
3543     TopTools_ListIteratorOfListOfShape _ancIter;
3544     TopAbs_ShapeEnum                   _type;
3545     TopTools_MapOfShape                _encountered;
3546     TopTools_IndexedMapOfShape         _allowed;
3547     TAncestorsIterator( const TopTools_ListOfShape& ancestors,
3548                         TopAbs_ShapeEnum            type,
3549                         const TopoDS_Shape*         container/* = 0*/)
3550       : _ancIter( ancestors ), _type( type )
3551     {
3552       if ( container && !container->IsNull() )
3553         TopExp::MapShapes( *container, type, _allowed);
3554       if ( _ancIter.More() ) {
3555         if ( !isCurrentAllowed() ) next();
3556         else _encountered.Add( _ancIter.Value() );
3557       }
3558     }
3559     virtual bool more()
3560     {
3561       return _ancIter.More();
3562     }
3563     virtual const TopoDS_Shape* next()
3564     {
3565       const TopoDS_Shape* s = _ancIter.More() ? & _ancIter.Value() : 0;
3566       if ( _ancIter.More() )
3567         for ( _ancIter.Next();  _ancIter.More(); _ancIter.Next())
3568           if ( isCurrentAllowed() && _encountered.Add( _ancIter.Value() ))
3569             break;
3570       return s;
3571     }
3572     bool isCurrentAllowed()
3573     {
3574       return (( _ancIter.Value().ShapeType() == _type ) &&
3575               ( _allowed.IsEmpty() || _allowed.Contains( _ancIter.Value() )));
3576     }
3577   };
3578
3579 } // namespace
3580
3581 //=======================================================================
3582 /*!
3583  * \brief Return iterator on ancestors of the given type, included into a container shape
3584  */
3585 //=======================================================================
3586
3587 PShapeIteratorPtr SMESH_MesherHelper::GetAncestors(const TopoDS_Shape& shape,
3588                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
3589                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType,
3590                                                    const TopoDS_Shape* container)
3591 {
3592   return PShapeIteratorPtr
3593     ( new TAncestorsIterator( mesh.GetAncestors(shape), ancestorType, container));
3594 }
3595
3596 //=======================================================================
3597 //function : GetCommonAncestor
3598 //purpose  : Find a common ancestors of two shapes of the given type
3599 //=======================================================================
3600
3601 TopoDS_Shape SMESH_MesherHelper::GetCommonAncestor(const TopoDS_Shape& shape1,
3602                                                    const TopoDS_Shape& shape2,
3603                                                    const SMESH_Mesh&   mesh,
3604                                                    TopAbs_ShapeEnum    ancestorType)
3605 {
3606   TopoDS_Shape commonAnc;
3607   if ( !shape1.IsNull() && !shape2.IsNull() )
3608   {
3609     if ( shape1.ShapeType() == ancestorType && IsSubShape( shape2, shape1 ))
3610       return shape1;
3611     if ( shape2.ShapeType() == ancestorType && IsSubShape( shape1, shape2 ))
3612       return shape2;
3613
3614     PShapeIteratorPtr ancIt = GetAncestors( shape1, mesh, ancestorType );
3615     while ( const TopoDS_Shape* anc = ancIt->next() )
3616       if ( IsSubShape( shape2, *anc ))
3617       {
3618         commonAnc = *anc;
3619         break;
3620       }
3621   }
3622   return commonAnc;
3623 }
3624
3625 //#include <Perf_Meter.hxx>
3626
3627 //=======================================================================
3628 namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
3629 //=======================================================================
3630
3631 #define __DMP__(txt) \
3632   // cout << txt
3633 #define MSG(txt) __DMP__(txt<<endl)
3634 #define MSGBEG(txt) __DMP__(txt)
3635
3636   //const double straightTol2 = 1e-33; // to detect straing links
3637   bool isStraightLink(double linkLen2, double middleNodeMove2)
3638   {
3639     // straight if <node move> < 1/15 * <link length>
3640     return middleNodeMove2 < 1/15./15. * linkLen2;
3641   }
3642
3643   struct QFace;
3644   // ---------------------------------------
3645   /*!
3646    * \brief Quadratic link knowing its faces
3647    */
3648   struct QLink: public SMESH_TLink
3649   {
3650     const SMDS_MeshNode*          _mediumNode;
3651     mutable vector<const QFace* > _faces;
3652     mutable gp_Vec                _nodeMove;
3653     mutable int                   _nbMoves;
3654     mutable bool                  _is2dFixed; // is moved along surface or in 3D
3655
3656     QLink(const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2, const SMDS_MeshNode* nm):
3657       SMESH_TLink( n1,n2 ), _mediumNode(nm), _nodeMove(0,0,0), _nbMoves(0) {
3658       _faces.reserve(4);
3659       _nodeMove = MediumPnt() - MiddlePnt();
3660       _is2dFixed = ( MediumPos() != SMDS_TOP_FACE );
3661     }
3662     void SetContinuesFaces() const;
3663     const QFace* GetContinuesFace( const QFace* face ) const;
3664     bool   OnBoundary() const;
3665     gp_XYZ MiddlePnt() const { return ( XYZ( node1() ) + XYZ( node2() )) / 2.; }
3666     gp_XYZ MediumPnt() const { return XYZ( _mediumNode ); }
3667
3668     SMDS_TypeOfPosition  MediumPos() const
3669     { return _mediumNode->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
3670     SMDS_TypeOfPosition  EndPos(bool isSecond) const
3671     { return (isSecond ? node2() : node1())->GetPosition()->GetTypeOfPosition(); }
3672     const SMDS_MeshNode* EndPosNode(SMDS_TypeOfPosition pos) const
3673     { return EndPos(0) == pos ? node1() : EndPos(1) == pos ? node2() : 0; }
3674
3675     void Move(const gp_Vec& move, bool sum=false, bool is2dFixed=false) const
3676     { _nodeMove += move; _nbMoves += sum ? (_nbMoves==0) : 1; _is2dFixed |= is2dFixed; }
3677     gp_XYZ Move() const { return _nodeMove.XYZ() / _nbMoves; }
3678     bool IsMoved() const { return (_nbMoves > 0 /*&& !IsStraight()*/); }
3679     bool IsFixedOnSurface() const { return _is2dFixed; }
3680     bool IsStraight() const
3681     { return isStraightLink( (XYZ(node1())-XYZ(node2())).SquareModulus(),
3682                              _nodeMove.SquareMagnitude());
3683     }
3684     bool operator<(const QLink& other) const {
3685       return (node1()->GetID() == other.node1()->GetID() ?
3686               node2()->GetID() < other.node2()->GetID() :
3687               node1()->GetID() < other.node1()->GetID());
3688     }
3689 //     struct PtrComparator {
3690 //       bool operator() (const QLink* l1, const QLink* l2 ) const { return *l1 < *l2; }
3691 //     };
3692   };
3693   // ---------------------------------------------------------
3694   /*!
3695    * \brief Link in the chain of links; it connects two faces
3696    */
3697   struct TChainLink
3698   {
3699     const QLink*         _qlink;
3700     mutable const QFace* _qfaces[2];
3701
3702     TChainLink(const QLink* qlink=0):_qlink(qlink) {
3703       _qfaces[0] = _qfaces[1] = 0;
3704     }
3705     void SetFace(const QFace* face) const { int iF = _qfaces[0] ? 1 : 0; _qfaces[iF]=face; }
3706
3707     bool IsBoundary() const { return !_qfaces[1]; }
3708
3709     void RemoveFace( const QFace* face ) const
3710     { _qfaces[(face == _qfaces[1])] = 0; if (!_qfaces[0]) std::swap(_qfaces[0],_qfaces[1]); }
3711
3712     const QFace* NextFace( const QFace* f ) const
3713     { return _qfaces[0]==f ? _qfaces[1] : _qfaces[0]; }
3714
3715     const SMDS_MeshNode* NextNode( const SMDS_MeshNode* n ) const
3716     { return n == _qlink->node1() ? _qlink->node2() : _qlink->node1(); }
3717
3718     bool operator<(const TChainLink& other) const { return *_qlink < *other._qlink; }
3719
3720     operator bool() const { return (_qlink); }
3721
3722     const QLink* operator->() const { return _qlink; }
3723
3724     gp_Vec Normal() const;
3725
3726     bool IsStraight() const;
3727   };
3728   // --------------------------------------------------------------------
3729   typedef list< TChainLink > TChain;
3730   typedef set < TChainLink > TLinkSet;
3731   typedef TLinkSet::const_iterator TLinkInSet;
3732
3733   const int theFirstStep = 5;
3734
3735   enum { ERR_OK, ERR_TRI, ERR_PRISM, ERR_UNKNOWN }; // errors of QFace::GetLinkChain()
3736   // --------------------------------------------------------------------
3737   /*!
3738    * \brief Quadratic face shared by two volumes and bound by QLinks
3739    */
3740   struct QFace: public TIDSortedNodeSet
3741   {
3742     mutable const SMDS_MeshElement* _volumes[2];
3743     mutable vector< const QLink* >  _sides;
3744     mutable bool                    _sideIsAdded[4]; // added in chain of links
3745     gp_Vec                          _normal;
3746     mutable const SMDS_MeshElement* _face;
3747
3748     QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face=0 );
3749
3750     void SetVolume(const SMDS_MeshElement* v) const { _volumes[ _volumes[0] ? 1 : 0 ] = v; }
3751
3752     int NbVolumes() const { return !_volumes[0] ? 0 : !_volumes[1] ? 1 : 2; }
3753
3754     void AddSelfToLinks() const {
3755       for ( size_t i = 0; i < _sides.size(); ++i )
3756         _sides[i]->_faces.push_back( this );
3757     }
3758     int LinkIndex( const QLink* side ) const {
3759       for (size_t i = 0; i<_sides.size(); ++i ) if ( _sides[i] == side ) return i;
3760       return -1;
3761     }
3762     bool GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const;
3763
3764     bool GetLinkChain( TChainLink& link, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& err) const
3765     {
3766       int i = LinkIndex( link._qlink );
3767       if ( i < 0 ) return true;
3768       _sideIsAdded[i] = true;
3769       link.SetFace( this );
3770       // continue from opposite link
3771       return GetLinkChain( (i+2)%_sides.size(), chain, pos, err );
3772     }
3773     bool IsBoundary() const { return !_volumes[1]; }
3774
3775     bool Contains( const SMDS_MeshNode* node ) const { return count(node); }
3776
3777     bool IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const;
3778
3779     TLinkInSet GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
3780                                 const TChainLink&    avoidLink,
3781                                 TLinkInSet *         notBoundaryLink = 0,
3782                                 const SMDS_MeshNode* nodeToContain = 0,
3783                                 bool *               isAdjacentUsed = 0,
3784                                 int                  nbRecursionsLeft = -1) const;
3785
3786     TLinkInSet GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
3787                               const TChainLink&    avoidLink,
3788                               const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const;
3789
3790     const SMDS_MeshNode* GetNodeInFace() const {
3791       for ( size_t iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3792         if ( _sides[iL]->MediumPos() == SMDS_TOP_FACE ) return _sides[iL]->_mediumNode;
3793       return 0;
3794     }
3795
3796     gp_Vec LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0) const;
3797
3798     double MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
3799                            const gp_Vec&       theRefVec,
3800                            const TLinkSet&     theLinks,
3801                            SMESH_MesherHelper* theFaceHelper=0,
3802                            const double        thePrevLen=0,
3803                            const int           theStep=theFirstStep,
3804                            gp_Vec*             theLinkNorm=0,
3805                            double              theSign=1.0) const;
3806   };
3807
3808   //================================================================================
3809   /*!
3810    * \brief Dump QLink and QFace
3811    */
3812   ostream& operator << (ostream& out, const QLink& l)
3813   {
3814     out <<"QLink nodes: "
3815         << l.node1()->GetID() << " - "
3816         << l._mediumNode->GetID() << " - "
3817         << l.node2()->GetID() << endl;
3818     return out;
3819   }
3820   ostream& operator << (ostream& out, const QFace& f)
3821   {
3822     out <<"QFace nodes: "/*<< &f << "  "*/;
3823     for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = f.begin(); n != f.end(); ++n )
3824       out << (*n)->GetID() << " ";
3825     out << " \tvolumes: "
3826         << (f._volumes[0] ? f._volumes[0]->GetID() : 0) << " "
3827         << (f._volumes[1] ? f._volumes[1]->GetID() : 0);
3828     out << "  \tNormal: "<< f._normal.X() <<", "<<f._normal.Y() <<", "<<f._normal.Z() << endl;
3829     return out;
3830   }
3831
3832   //================================================================================
3833   /*!
3834    * \brief Construct QFace from QLinks
3835    */
3836   //================================================================================
3837
3838   QFace::QFace( const vector< const QLink*>& links, const SMDS_MeshElement* face )
3839   {
3840     _volumes[0] = _volumes[1] = 0;
3841     _sides = links;
3842     _sideIsAdded[0]=_sideIsAdded[1]=_sideIsAdded[2]=_sideIsAdded[3]=false;
3843     _normal.SetCoord(0,0,0);
3844     for ( size_t i = 1; i < _sides.size(); ++i ) {
3845       const QLink *l1 = _sides[i-1], *l2 = _sides[i];
3846       insert( l1->node1() ); insert( l1->node2() );
3847       // compute normal
3848       gp_Vec v1( XYZ( l1->node2()), XYZ( l1->node1()));
3849       gp_Vec v2( XYZ( l2->node1()), XYZ( l2->node2()));
3850       if ( l1->node1() != l2->node1() && l1->node2() != l2->node2() )
3851         v1.Reverse();
3852       _normal += v1 ^ v2;
3853     }
3854     double normSqSize = _normal.SquareMagnitude();
3855     if ( normSqSize > numeric_limits<double>::min() )
3856       _normal /= sqrt( normSqSize );
3857     else
3858       _normal.SetCoord(1e-33,0,0);
3859
3860     if (SALOME::VerbosityActivated())
3861       _face = face;
3862   }
3863   //================================================================================
3864   /*!
3865    * \brief Make up a chain of links
3866    *  \param iSide - link to add first
3867    *  \param chain - chain to fill in
3868    *  \param pos   - position of medium nodes the links should have
3869    *  \param error - out, specifies what is wrong
3870    *  \retval bool - false if valid chain can't be built; "valid" means that links
3871    *                 of the chain belongs to rectangles bounding hexahedrons
3872    */
3873   //================================================================================
3874
3875   bool QFace::GetLinkChain( int iSide, TChain& chain, SMDS_TypeOfPosition pos, int& error) const
3876   {
3877     if ( iSide >= (int)_sides.size() ) // wrong argument iSide
3878       return false;
3879     if ( _sideIsAdded[ iSide ]) // already in chain
3880       return true;
3881
3882     if ( _sides.size() != 4 ) { // triangle - visit all my continuous faces
3883       MSGBEG( *this );
3884       TLinkSet links;
3885       list< const QFace* > faces( 1, this );
3886       while ( !faces.empty() ) {
3887         const QFace* face = faces.front();
3888         for ( size_t i = 0; i < face->_sides.size(); ++i ) {
3889           if ( !face->_sideIsAdded[i] && face->_sides[i] ) {
3890             face->_sideIsAdded[i] = true;
3891             // find a face side in the chain
3892             TLinkInSet chLink = links.insert( TChainLink(face->_sides[i])).first;
3893 //             TChain::iterator chLink = chain.begin();
3894 //             for ( ; chLink != chain.end(); ++chLink )
3895 //               if ( chLink->_qlink == face->_sides[i] )
3896 //                 break;
3897 //             if ( chLink == chain.end() )
3898 //               chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(face->_sides[i]));
3899             // add a face to a chained link and put a continues face in the queue
3900             chLink->SetFace( face );
3901             if ( face->_sides[i]->MediumPos() == pos )
3902               if ( const QFace* contFace = face->_sides[i]->GetContinuesFace( face ))
3903                 if ( contFace->_sides.size() == 3 )
3904                   faces.push_back( contFace );
3905           }
3906         }
3907         faces.pop_front();
3908       }
3909       if ( error < ERR_TRI )
3910         error = ERR_TRI;
3911       chain.insert( chain.end(), links.begin(),links.end() );
3912       return false;
3913     }
3914     _sideIsAdded[iSide] = true; // not to add this link to chain again
3915     const QLink* link = _sides[iSide];
3916     if ( !link)
3917       return true;
3918
3919     // add link into chain
3920     TChain::iterator chLink = chain.insert( chain.begin(), TChainLink(link));
3921     chLink->SetFace( this );
3922     MSGBEG( *this );
3923
3924     // propagate from a quadrangle to neighbour faces
3925     if ( link->MediumPos() >= pos ) {
3926       int nbLinkFaces = link->_faces.size();
3927       if ( nbLinkFaces == 4 || (/*nbLinkFaces < 4 && */link->OnBoundary())) {
3928         // hexahedral mesh or boundary quadrangles - goto a continuous face
3929         if ( const QFace* f = link->GetContinuesFace( this ))
3930           if ( f->_sides.size() == 4 )
3931             return f->GetLinkChain( *chLink, chain, pos, error );
3932       }
3933       else {
3934         TChainLink chLink(link); // side face of prismatic mesh - visit all faces of iSide
3935         for ( int i = 0; i < nbLinkFaces; ++i )
3936           if ( link->_faces[i] )
3937             link->_faces[i]->GetLinkChain( chLink, chain, pos, error );
3938         if ( error < ERR_PRISM )
3939           error = ERR_PRISM;
3940         return false;
3941       }
3942     }
3943     return true;
3944   }
3945
3946   //================================================================================
3947   /*!
3948    * \brief Return a boundary link of the triangle face
3949    *  \param links - set of all links
3950    *  \param avoidLink - link not to return
3951    *  \param notBoundaryLink - out, neither the returned link nor avoidLink
3952    *  \param nodeToContain - node the returned link must contain; if provided, search
3953    *                         also performed on adjacent faces
3954    *  \param isAdjacentUsed - returns true if link is found in adjacent faces
3955    *  \param nbRecursionsLeft - to limit recursion
3956    */
3957   //================================================================================
3958
3959   TLinkInSet QFace::GetBoundaryLink( const TLinkSet&      links,
3960                                      const TChainLink&    avoidLink,
3961                                      TLinkInSet *         notBoundaryLink,
3962                                      const SMDS_MeshNode* nodeToContain,
3963                                      bool *               isAdjacentUsed,
3964                                      int                  nbRecursionsLeft) const
3965   {
3966     TLinkInSet linksEnd = links.end(), boundaryLink = linksEnd;
3967
3968     typedef list< pair< const QFace*, TLinkInSet > > TFaceLinkList;
3969     TFaceLinkList adjacentFaces;
3970
3971     for ( size_t iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
3972     {
3973       if ( avoidLink._qlink == _sides[iL] )
3974         continue;
3975       TLinkInSet link = links.find( _sides[iL] );
3976       if ( link == linksEnd ) continue;
3977       if ( (*link)->MediumPos() > SMDS_TOP_FACE )
3978         continue; // We work on faces here, don't go inside a solid
3979
3980       // check link
3981       if ( link->IsBoundary() ) {
3982         if ( !nodeToContain ||
3983              (*link)->node1() == nodeToContain ||
3984              (*link)->node2() == nodeToContain )
3985         {
3986           boundaryLink = link;
3987           if ( !notBoundaryLink ) break;
3988         }
3989       }
3990       else if ( notBoundaryLink ) {
3991         *notBoundaryLink = link;
3992         if ( boundaryLink != linksEnd ) break;
3993       }
3994
3995       if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain ) // collect adjacent faces
3996         if ( const QFace* adj = link->NextFace( this ))
3997           if ( adj->Contains( nodeToContain ))
3998             adjacentFaces.push_back( make_pair( adj, link ));
3999     }
4000
4001     if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = false;
4002     if ( boundaryLink == linksEnd && nodeToContain && nbRecursionsLeft) // check adjacent faces
4003     {
4004       if ( nbRecursionsLeft < 0 )
4005         nbRecursionsLeft = nodeToContain->NbInverseElements();
4006       TFaceLinkList::iterator adj = adjacentFaces.begin();
4007       for ( ; boundaryLink == linksEnd && adj != adjacentFaces.end(); ++adj )
4008         boundaryLink = adj->first->GetBoundaryLink( links, *(adj->second), 0, nodeToContain,
4009                                                     isAdjacentUsed, nbRecursionsLeft-1);
4010       if ( isAdjacentUsed ) *isAdjacentUsed = true;
4011     }
4012     return boundaryLink;
4013   }
4014   //================================================================================
4015   /*!
4016    * \brief Return a link ending at the given node but not avoidLink
4017    */
4018   //================================================================================
4019
4020   TLinkInSet QFace::GetLinkByNode( const TLinkSet&      links,
4021                                    const TChainLink&    avoidLink,
4022                                    const SMDS_MeshNode* nodeToContain) const
4023   {
4024     for ( size_t i = 0; i < _sides.size(); ++i )
4025       if ( avoidLink._qlink != _sides[i] &&
4026            (_sides[i]->node1() == nodeToContain || _sides[i]->node2() == nodeToContain ))
4027         return links.find( _sides[i] );
4028     return links.end();
4029   }
4030
4031   //================================================================================
4032   /*!
4033    * \brief Return normal to the i-th side pointing outside the face
4034    */
4035   //================================================================================
4036
4037   gp_Vec QFace::LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* /*uvHelper*/) const
4038   {
4039     gp_Vec   norm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
4040     gp_XYZ    pIn = ( _sides[ (i+1)%3 ]->MiddlePnt() +
4041                       _sides[ (i+2)%3 ]->MiddlePnt() ) / 2.;
4042     gp_Vec vecOut = ( _sides[i]->MiddlePnt() - pIn );
4043
4044     if ( norm * vecOut < 0 )
4045       norm.Reverse();
4046     double mag2 = norm.SquareMagnitude();
4047     if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
4048       norm /= sqrt( mag2 );
4049     return norm;
4050   }
4051   //================================================================================
4052   /*!
4053    * \brief Move medium node of theLink according to its distance from boundary
4054    *  \param theLink - link to fix
4055    *  \param theRefVec - movement of boundary
4056    *  \param theLinks - all adjacent links of continuous triangles
4057    *  \param theFaceHelper - helper is not used so far
4058    *  \param thePrevLen - distance from the boundary
4059    *  \param theStep - number of steps till movement propagation limit
4060    *  \param theLinkNorm - out normal to theLink
4061    *  \param theSign - 1 or -1 depending on movement of boundary
4062    *  \retval double - distance from boundary to propagation limit or other boundary
4063    */
4064   //================================================================================
4065
4066   double QFace::MoveByBoundary( const TChainLink&   theLink,
4067                                 const gp_Vec&       theRefVec,
4068                                 const TLinkSet&     theLinks,
4069                                 SMESH_MesherHelper* theFaceHelper,
4070                                 const double        thePrevLen,
4071                                 const int           theStep,
4072                                 gp_Vec*             theLinkNorm,
4073                                 double              theSign) const
4074   {
4075     if ( !theStep )
4076       return thePrevLen; // propagation limit reached
4077
4078     size_t iL; // index of theLink
4079     for ( iL = 0; iL < _sides.size(); ++iL )
4080       if ( theLink._qlink == _sides[ iL ])
4081         break;
4082
4083     MSG(string(theStep,'.')<<" Ref( "<<theRefVec.X()<<","<<theRefVec.Y()<<","<<theRefVec.Z()<<" )"
4084         <<" thePrevLen " << thePrevLen);
4085     MSG(string(theStep,'.')<<" "<<*theLink._qlink);
4086
4087     gp_Vec linkNorm = -LinkNorm( iL/*, theFaceHelper*/ ); // normal to theLink
4088     double refProj = theRefVec * linkNorm; // project movement vector to normal of theLink
4089     if ( theStep == theFirstStep )
4090       theSign = refProj < 0. ? -1. : 1.;
4091     else if ( theSign * refProj < 0.4 * theRefVec.Magnitude())
4092       return thePrevLen; // to propagate movement forward only, not in side dir or backward
4093
4094     int iL1 = (iL + 1) % 3, iL2 = (iL + 2) % 3; // indices of the two other links of triangle
4095     TLinkInSet link1 = theLinks.find( _sides[iL1] );
4096     TLinkInSet link2 = theLinks.find( _sides[iL2] );
4097
4098     const QFace *f1 = 0, *f2 = 0;  // adjacent faces
4099     bool isBndLink1 = true, isBndLink2 = true;
4100     if ( link1 != theLinks.end() && link2 != theLinks.end() )
4101     {
4102       f1 = link1->NextFace( this );
4103       f2 = link2->NextFace( this );
4104
4105       isBndLink1 = ( theLink->MediumPos() > (*link1)->MediumPos() );
4106       isBndLink2 = ( theLink->MediumPos() > (*link2)->MediumPos() );
4107       if ( theStep == theFirstStep ) // (issue 22541) quad-dominant mesh
4108       {
4109         if ( !isBndLink1 && !f1 )
4110           f1 = (*link1)->GetContinuesFace( this ); // get a quadrangle face
4111         if ( !isBndLink2 && !f2 )
4112           f2 = (*link2)->GetContinuesFace( this );
4113       }
4114     }
4115     else if ( _sides.size() < 4 )
4116       return thePrevLen;
4117
4118     // propagate to adjacent faces till limit step or boundary
4119     double len1 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL1]->MiddlePnt()).Modulus();
4120     double len2 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL2]->MiddlePnt()).Modulus();
4121     gp_Vec linkDir1(0,0,0); // initialize to avoid valgrind error ("Conditional jump...")
4122     gp_Vec linkDir2(0,0,0);
4123     try {
4124       OCC_CATCH_SIGNALS;
4125       if ( f1 && !isBndLink1 )
4126         len1 = f1->MoveByBoundary
4127           ( *link1, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len1, theStep-1, &linkDir1, theSign);
4128       else
4129         linkDir1 = LinkNorm( iL1/*, theFaceHelper*/ );
4130     } catch (...) {
4131       MSG( " --------------- EXCEPTION");
4132       return thePrevLen;
4133     }
4134     try {
4135       OCC_CATCH_SIGNALS;
4136       if ( f2 && !isBndLink2 )
4137         len2 = f2->MoveByBoundary
4138           ( *link2, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len2, theStep-1, &linkDir2, theSign);
4139       else
4140         linkDir2 = LinkNorm( iL2/*, theFaceHelper*/ );
4141     } catch (...) {
4142       MSG( " --------------- EXCEPTION");
4143       return thePrevLen;
4144     }
4145
4146     double fullLen = 0;
4147     if ( theStep != theFirstStep )
4148     {
4149       // choose chain length by direction of propagation most codirected with theRefVec
4150       bool choose1 = ( theRefVec * linkDir1 * theSign > theRefVec * linkDir2 * theSign );
4151       fullLen = choose1 ? len1 : len2;
4152       double r = thePrevLen / fullLen;
4153
4154       gp_Vec move = linkNorm * refProj * ( 1 - r );
4155       theLink->Move( move, /*sum=*/true );
4156
4157       MSG(string(theStep,'.')<<" Move "<< theLink->_mediumNode->GetID()<<
4158           " by " << refProj * ( 1 - r ) << " following " <<
4159           (choose1 ? *link1->_qlink : *link2->_qlink)); // warning: link1 can be invalid
4160
4161       if ( theLinkNorm ) *theLinkNorm = linkNorm;
4162     }
4163     return fullLen;
4164   }
4165
4166   //================================================================================
4167   /*!
4168    * \brief Checks if the face is distorted due to bentLink
4169    */
4170   //================================================================================
4171
4172   // bool QFace::IsSpoiled(const QLink* bentLink ) const
4173   // {
4174   //   // code is valid for convex faces only
4175   //   gp_XYZ gc(0,0,0);
4176   //   for ( TIDSortedNodeSet::const_iterator n = begin(); n != end(); ++n )
4177   //     gc += XYZ( *n ) / double( size() );
4178   //   for ( size_t i = 0; i < _sides.size(); ++i )
4179   //   {
4180   //     if ( _sides[i] == bentLink ) continue;
4181   //     gp_Vec linkNorm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
4182   //     gp_Vec vecOut( gc, _sides[i]->MiddlePnt() );
4183   //     if ( linkNorm * vecOut < 0 )
4184   //       linkNorm.Reverse();
4185   //     double mag2 = linkNorm.SquareMagnitude();
4186   //     if ( mag2 > numeric_limits<double>::min() )
4187   //       linkNorm /= sqrt( mag2 );
4188   //     gp_Vec vecBent    ( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MediumPnt());
4189   //     gp_Vec vecStraight( _sides[i]->MiddlePnt(), bentLink->MiddlePnt());
4190   //     if ( vecBent * linkNorm > -0.1*vecStraight.Magnitude() )
4191   //       return true;
4192   //   }
4193   //   return false;
4194
4195   // }
4196
4197   //================================================================================
4198   /*!
4199    * \brief Find pairs of continues faces
4200    */
4201   //================================================================================
4202
4203   void QLink::SetContinuesFaces() const
4204   {
4205     //       x0         x - QLink, [-|] - QFace, v - volume
4206     //   v0  |   v1
4207     //       |          Between _faces of link x2 two vertical faces are continues
4208     // x1----x2-----x3  and two horizontal faces are continues. We set vertical faces
4209     //       |          to _faces[0] and _faces[1] and horizontal faces to
4210     //   v2  |   v3     _faces[2] and _faces[3] (or vice versa).
4211     //       x4
4212
4213     if ( _faces.empty() )
4214       return;
4215     int iFaceCont = -1, nbBoundary = 0, iBoundary[2]={-1,-1};
4216     if ( _faces[0]->IsBoundary() )
4217       iBoundary[ nbBoundary++ ] = 0;
4218     for ( size_t iF = 1; iFaceCont < 0 && iF < _faces.size(); ++iF )
4219     {
4220       // look for a face bounding none of volumes bound by _faces[0]
4221       bool sameVol = false;
4222       int nbVol = _faces[iF]->NbVolumes();
4223       for ( int iV = 0; !sameVol && iV < nbVol; ++iV )
4224         sameVol = ( _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[0] ||
4225                     _faces[iF]->_volumes[iV] == _faces[0]->_volumes[1]);
4226       if ( !sameVol )
4227         iFaceCont = iF;
4228       if ( _faces[iF]->IsBoundary() )
4229         iBoundary[ nbBoundary++ ] = iF;
4230     }
4231     // Set continues faces: arrange _faces to have
4232     // _faces[0] continues to _faces[1]
4233     // _faces[2] continues to _faces[3]
4234     if ( nbBoundary == 2 ) // bnd faces are continues
4235     {
4236       if (( iBoundary[0] < 2 ) != ( iBoundary[1] < 2 ))
4237       {
4238         int iNear0 = iBoundary[0] < 2 ? 1-iBoundary[0] : 5-iBoundary[0];
4239         std::swap( _faces[ iBoundary[1] ], _faces[iNear0] );
4240       }
4241     }
4242     else if ( iFaceCont > 0 ) // continues faces found
4243     {
4244       if ( iFaceCont != 1 )
4245         std::swap( _faces[1], _faces[iFaceCont] );
4246     }
4247     else if ( _faces.size() > 1 ) // not found, set NULL by the first face
4248     {
4249       _faces.insert( ++_faces.begin(), (QFace*) 0 );
4250     }
4251   }
4252   //================================================================================
4253   /*!
4254    * \brief Return a face continues to the given one
4255    */
4256   //================================================================================
4257
4258   const QFace* QLink::GetContinuesFace( const QFace* face ) const
4259   {
4260     if ( _faces.size() <= 4 )
4261       for ( size_t i = 0; i < _faces.size(); ++i ) {
4262         if ( _faces[i] == face ) {
4263           int iF = i < 2 ? 1-i : 5-i;
4264           return iF < (int)_faces.size() ? _faces[iF] : 0;
4265         }
4266       }
4267     return 0;
4268   }
4269   //================================================================================
4270   /*!
4271    * \brief True if link is on mesh boundary
4272    */
4273   //================================================================================
4274
4275   bool QLink::OnBoundary() const
4276   {
4277     for ( size_t i = 0; i < _faces.size(); ++i )
4278       if (_faces[i] && _faces[i]->IsBoundary()) return true;
4279     return false;
4280   }
4281   //================================================================================
4282   /*!
4283    * \brief Return normal of link of the chain
4284    */
4285   //================================================================================
4286
4287   gp_Vec TChainLink::Normal() const {
4288     gp_Vec norm;
4289     if (_qfaces[0]) norm  = _qfaces[0]->_normal;
4290     if (_qfaces[1]) norm += _qfaces[1]->_normal;
4291     return norm;
4292   }
4293   //================================================================================
4294   /*!
4295    * \brief Test link curvature taking into account size of faces
4296    */
4297   //================================================================================
4298
4299   bool TChainLink::IsStraight() const
4300   {
4301     bool isStraight = _qlink->IsStraight();
4302     if ( isStraight && _qfaces[0] && !_qfaces[1] )
4303     {
4304       int i = _qfaces[0]->LinkIndex( _qlink );
4305       int iOpp = ( i + 2 ) % _qfaces[0]->_sides.size();
4306       gp_XYZ mid1 = _qlink->MiddlePnt();
4307       gp_XYZ mid2 = _qfaces[0]->_sides[ iOpp ]->MiddlePnt();
4308       double faceSize2 = (mid1-mid2).SquareModulus();
4309       isStraight = _qlink->_nodeMove.SquareMagnitude() < 1/10./10. * faceSize2;
4310     }
4311     return isStraight;
4312   }
4313
4314   //================================================================================
4315   /*!
4316    * \brief Move medium nodes of vertical links of pentahedrons adjacent by side faces
4317    */
4318   //================================================================================
4319
4320   void fixPrism( TChain& allLinks )
4321   {
4322     // separate boundary links from internal ones
4323     typedef set<const QLink*/*, QLink::PtrComparator*/> QLinkSet;
4324     QLinkSet interLinks, bndLinks1, bndLink2;
4325
4326     bool isCurved = false;
4327     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
4328       if ( (*lnk)->OnBoundary() )
4329         bndLinks1.insert( lnk->_qlink );
4330       else
4331         interLinks.insert( lnk->_qlink );
4332       isCurved = isCurved || !lnk->IsStraight();
4333     }
4334     if ( !isCurved )
4335       return; // no need to move
4336
4337     QLinkSet *curBndLinks = &bndLinks1, *newBndLinks = &bndLink2;
4338
4339     while ( !interLinks.empty() && !curBndLinks->empty() )
4340     {
4341       // propagate movement from boundary links to connected internal links
4342       QLinkSet::iterator bnd = curBndLinks->begin(), bndEnd = curBndLinks->end();
4343       for ( ; bnd != bndEnd; ++bnd )
4344       {
4345         const QLink* bndLink = *bnd;
4346         for ( size_t i = 0; i < bndLink->_faces.size(); ++i ) // loop on faces of bndLink
4347         {
4348           const QFace* face = bndLink->_faces[i]; // quadrange lateral face of a prism
4349           if ( !face ) continue;
4350           // find and move internal link opposite to bndLink within the face
4351           int interInd = ( face->LinkIndex( bndLink ) + 2 ) % face->_sides.size();
4352           const QLink* interLink = face->_sides[ interInd ];
4353           QLinkSet::iterator pInterLink = interLinks.find( interLink );
4354           if ( pInterLink == interLinks.end() ) continue; // not internal link
4355           interLink->Move( bndLink->_nodeMove );
4356           // treated internal links become new boundary ones
4357           interLinks.erase( pInterLink );
4358           newBndLinks->insert( interLink );
4359         }
4360       }
4361       curBndLinks->clear();
4362       std::swap( curBndLinks, newBndLinks );
4363     }
4364   }
4365
4366   //================================================================================
4367   /*!
4368    * \brief Fix links of continues triangles near curved boundary
4369    */
4370   //================================================================================
4371
4372   void fixTriaNearBoundary( TChain & allLinks, SMESH_MesherHelper& /*helper*/)
4373   {
4374     if ( allLinks.empty() ) return;
4375
4376     TLinkSet linkSet( allLinks.begin(), allLinks.end());
4377     TLinkInSet linkIt = linkSet.begin(), linksEnd = linkSet.end();
4378
4379     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt)
4380     {
4381       if ( linkIt->IsBoundary() && !linkIt->IsStraight() && linkIt->_qfaces[0])
4382       {
4383         // move iff a boundary link is bent towards inside of a face (issue 0021084)
4384         const QFace* face = linkIt->_qfaces[0];
4385         gp_XYZ pIn = ( face->_sides[0]->MiddlePnt() +
4386                        face->_sides[1]->MiddlePnt() +
4387                        face->_sides[2]->MiddlePnt() ) / 3.;
4388         gp_XYZ insideDir( pIn - (*linkIt)->MiddlePnt());
4389         bool linkBentInside = ((*linkIt)->_nodeMove.Dot( insideDir ) > 0 );
4390         //if ( face->IsSpoiled( linkIt->_qlink ))
4391         if ( linkBentInside )
4392           face->MoveByBoundary( *linkIt, (*linkIt)->_nodeMove, linkSet );
4393       }
4394     }
4395   }
4396
4397   //================================================================================
4398   /*!
4399    * \brief Detect rectangular structure of links and build chains from them
4400    */
4401   //================================================================================
4402
4403   enum TSplitTriaResult {
4404     _OK, _NO_CORNERS, _FEW_ROWS, _MANY_ROWS, _NO_SIDELINK, _BAD_MIDQUAD, _NOT_RECT,
4405     _NO_MIDQUAD, _NO_UPTRIA, _BAD_SET_SIZE, _BAD_CORNER, _BAD_START, _NO_BOTLINK, _TWISTED_CHAIN };
4406
4407   TSplitTriaResult splitTrianglesIntoChains( TChain &            allLinks,
4408                                              vector< TChain> &   resultChains,
4409                                              SMDS_TypeOfPosition pos )
4410   {
4411     // put links in the set and evaluate number of result chains by number of boundary links
4412     TLinkSet linkSet;
4413     size_t nbBndLinks = 0;
4414     for ( TChain::iterator lnk = allLinks.begin(); lnk != allLinks.end(); ++lnk ) {
4415       linkSet.insert( *lnk );
4416       nbBndLinks += lnk->IsBoundary();
4417     }
4418     resultChains.clear();
4419     resultChains.reserve( nbBndLinks / 2 );
4420
4421     TLinkInSet linkIt, linksEnd = linkSet.end();
4422
4423     // find a boundary link with corner node; corner node has position pos-2
4424     // i.e. SMDS_TOP_VERTEX for links on faces and SMDS_TOP_EDGE for
4425     // links in volume
4426     SMDS_TypeOfPosition cornerPos = SMDS_TypeOfPosition(pos-2);
4427     const SMDS_MeshNode* corner = 0;
4428     for ( linkIt = linkSet.begin(); linkIt != linksEnd; ++linkIt )
4429       if ( linkIt->IsBoundary() && (corner = (*linkIt)->EndPosNode(cornerPos)))
4430         break;
4431     if ( !corner)
4432       return _NO_CORNERS;
4433
4434     TLinkInSet           startLink = linkIt;
4435     const SMDS_MeshNode* startCorner = corner;
4436     vector< TChain* >    rowChains;
4437     int iCol = 0;
4438
4439     while ( startLink != linksEnd) // loop on columns
4440     {
4441       // We suppose we have a rectangular structure like shown here. We have found a
4442       //               corner of the rectangle (startCorner) and a boundary link sharing
4443       //    |/  |/  |  the startCorner (startLink). We are going to loop on rows of the
4444       //  --o---o---o  structure making several chains at once. One chain (columnChain)
4445       //    |\  |  /|  starts at startLink and continues upward (we look at the structure
4446       //  \ | \ | / |  from such point that startLink is on the bottom of the structure).
4447       //   \|  \|/  |  While going upward we also fill horizontal chains (rowChains) we
4448       //  --o---o---o  encounter.
4449       //   /|\  |\  |
4450       //  / | \ | \ |  startCorner
4451       //    |  \|  \|,'
4452       //  --o---o---o
4453       //          `.startLink
4454
4455       if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
4456         return _NOT_RECT;
4457       resultChains.push_back( TChain() );
4458       TChain& columnChain = resultChains.back();
4459
4460       TLinkInSet botLink = startLink; // current horizontal link to go up from
4461       corner = startCorner; // current corner the botLink ends at
4462       size_t iRow = 0;
4463       while ( botLink != linksEnd ) // loop on rows
4464       {
4465         // add botLink to the columnChain
4466         columnChain.push_back( *botLink );
4467
4468         const QFace* botTria = botLink->_qfaces[0]; // bottom triangle bound by botLink
4469         if ( !botTria )
4470         { // the column ends
4471           if ( botLink == startLink )
4472             return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
4473           linkSet.erase( botLink );
4474           if ( iRow != rowChains.size() )
4475             return _FEW_ROWS; // different nb of rows in columns
4476           break;
4477         }
4478         // find the link dividing the quadrangle (midQuadLink) and vertical boundary
4479         // link ending at <corner> (sideLink); there are two cases:
4480         // 1) midQuadLink does not end at <corner>, then we easily find it by botTria,
4481         //   since midQuadLink is not at boundary while sideLink is.
4482         // 2) midQuadLink ends at <corner>
4483         bool isCase2;
4484         TLinkInSet midQuadLink = linksEnd;
4485         TLinkInSet sideLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, &midQuadLink,
4486                                                         corner, &isCase2 );
4487         if ( isCase2 ) { // find midQuadLink among links of botTria
4488           midQuadLink = botTria->GetLinkByNode( linkSet, *botLink, corner );
4489           if ( midQuadLink->IsBoundary() )
4490             return _BAD_MIDQUAD;
4491         }
4492         if ( sideLink == linksEnd || midQuadLink == linksEnd || sideLink == midQuadLink )
4493           return sideLink == linksEnd ? _NO_SIDELINK : _NO_MIDQUAD;
4494
4495         // fill chains
4496         columnChain.push_back( *midQuadLink );
4497         if ( iRow >= rowChains.size() ) {
4498           if ( iCol > 0 )
4499             return _MANY_ROWS; // different nb of rows in columns
4500           if ( resultChains.size() == nbBndLinks / 2 )
4501             return _NOT_RECT;
4502           resultChains.push_back( TChain() );
4503           rowChains.push_back( & resultChains.back() );
4504         }
4505         rowChains[iRow]->push_back( *sideLink );
4506         rowChains[iRow]->push_back( *midQuadLink );
4507
4508         const QFace* upTria = midQuadLink->NextFace( botTria ); // upper tria of the rectangle
4509         if ( !upTria)
4510           return _NO_UPTRIA;
4511         if ( iRow == 0 ) {
4512           // prepare startCorner and startLink for the next column
4513           startCorner = startLink->NextNode( startCorner );
4514           if (isCase2)
4515             startLink = botTria->GetBoundaryLink( linkSet, *botLink, 0, startCorner );
4516           else
4517             startLink = upTria->GetBoundaryLink( linkSet, *midQuadLink, 0, startCorner );
4518           // check if no more columns remains
4519           if ( startLink != linksEnd ) {
4520             const SMDS_MeshNode* botNode = startLink->NextNode( startCorner );
4521             if ( (isCase2 ? botTria : upTria)->Contains( botNode ))
4522               startLink = linksEnd; // startLink bounds upTria or botTria
4523             else if ( startLink == botLink || startLink == midQuadLink || startLink == sideLink )
4524               return _BAD_START;
4525           }
4526         }
4527         // find bottom link and corner for the next row
4528         corner = sideLink->NextNode( corner );
4529         // next bottom link ends at the new corner
4530         linkSet.erase( botLink );
4531         botLink = upTria->GetLinkByNode( linkSet, (isCase2 ? *sideLink : *midQuadLink), corner );
4532         if ( botLink == linksEnd || botLink == midQuadLink || botLink == sideLink)
4533           return _NO_BOTLINK;
4534         if ( midQuadLink == startLink || sideLink == startLink )
4535           return _TWISTED_CHAIN; // issue 0020951
4536         linkSet.erase( midQuadLink );
4537         linkSet.erase( sideLink );
4538
4539         // make faces neighboring the found ones be boundary
4540         if ( startLink != linksEnd ) {
4541           const QFace* tria = isCase2 ? botTria : upTria;
4542           for ( int iL = 0; iL < 3; ++iL ) {
4543             linkIt = linkSet.find( tria->_sides[iL] );
4544             if ( linkIt != linksEnd )
4545               linkIt->RemoveFace( tria );
4546           }
4547         }
4548         if ( botLink->_qfaces[0] == upTria || botLink->_qfaces[1] == upTria )
4549           botLink->RemoveFace( upTria ); // make next botTria first in vector
4550
4551         iRow++;
4552       } // loop on rows
4553
4554       iCol++;
4555     }
4556     // In the linkSet, there must remain the last links of rowChains; add them
4557     if ( linkSet.size() != rowChains.size() )
4558       return _BAD_SET_SIZE;
4559     for ( size_t iRow = 0; iRow < rowChains.size(); ++iRow ) {
4560       // find the link (startLink) ending at startCorner
4561       corner = 0;
4562       for ( startLink = linkSet.begin(); startLink != linksEnd; ++startLink ) {
4563         if ( (*startLink)->node1() == startCorner ) {
4564           corner = (*startLink)->node2(); break;
4565         }
4566         else if ( (*startLink)->node2() == startCorner) {
4567           corner = (*startLink)->node1(); break;
4568         }
4569       }
4570       if ( startLink == linksEnd )
4571         return _BAD_CORNER;
4572       rowChains[ iRow ]->push_back( *startLink );
4573       linkSet.erase( startLink );
4574       startCorner = corner;
4575     }
4576
4577     return _OK;
4578   }
4579
4580   //================================================================================
4581   /*!
4582    * \brief Place medium nodes at the link middle for elements whose corner nodes
4583    *        are out of geometrical boundary to prevent distorting elements.
4584    *        Issue 0020982, note 0013990
4585    */
4586   //================================================================================
4587
4588   void force3DOutOfBoundary( SMESH_MesherHelper&    theHelper,
4589                              SMESH_ComputeErrorPtr& theError)
4590   {
4591     SMESHDS_Mesh* meshDS = theHelper.GetMeshDS();
4592     TopoDS_Shape  shape = theHelper.GetSubShape().Oriented( TopAbs_FORWARD );
4593     if ( shape.IsNull() ) return;
4594
4595     if ( !dynamic_cast<SMESH_BadInputElements*>( theError.get() ))
4596     {
4597       if ( !theError )
4598         theError.reset( new SMESH_BadInputElements( meshDS ));
4599       else
4600         theError.reset( new SMESH_BadInputElements( meshDS,
4601                                                     theError->myName,
4602                                                     theError->myComment,
4603                                                     theError->myAlgo));
4604     }
4605     gp_XYZ faceNorm;
4606
4607     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_FACE ) // 2D
4608     {
4609       if ( theHelper.GetMesh()->NbTriangles( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
4610
4611       SMESHDS_SubMesh* faceSM = meshDS->MeshElements( shape );
4612       if ( !faceSM ) return;
4613
4614       const TopoDS_Face&      face = TopoDS::Face( shape );
4615       Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face );
4616
4617       TopExp_Explorer edgeIt( face, TopAbs_EDGE );
4618       for ( ; edgeIt.More(); edgeIt.Next() ) // loop on EDGEs of a FACE
4619       {
4620         // check if the EDGE needs checking
4621         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edgeIt.Current() );
4622         if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge ) )
4623           continue;
4624         if ( theHelper.IsRealSeam( edge ) &&
4625              edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
4626           continue;
4627
4628         SMESHDS_SubMesh* edgeSM = meshDS->MeshElements( edge );
4629         if ( !edgeSM ) continue;
4630
4631         double f,l;
4632         Handle(Geom2d_Curve) pcurve  = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
4633         BRepAdaptor_Curve    curve3D( edge );
4634         switch ( curve3D.GetType() ) {
4635         case GeomAbs_Line: continue;
4636         case GeomAbs_Circle:
4637         case GeomAbs_Ellipse:
4638         case GeomAbs_Hyperbola:
4639         case GeomAbs_Parabola:
4640           try
4641           {
4642             gp_Vec D1, D2, Du1, Dv1; gp_Pnt p;
4643             curve3D.D2( 0.5 * ( f + l ), p, D1, D2 );
4644             gp_Pnt2d uv = pcurve->Value( 0.5 * ( f + l ) );
4645             surface->D1( uv.X(), uv.Y(), p, Du1, Dv1 );
4646             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
4647             if ( fNorm.IsParallel( D2, M_PI * 25./180. ))
4648               continue; // face is normal to the curve3D
4649
4650             gp_Vec curvNorm = fNorm ^ D1;
4651             if ( edge.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) curvNorm.Reverse();
4652             if ( curvNorm * D2 > 0 )
4653               continue; // convex edge
4654           }
4655           catch ( Standard_Failure& )
4656           {
4657             continue;
4658           }
4659         default:;
4660         }
4661         // get nodes shared by faces that may be distorted
4662         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
4663         if ( edgeSM->NbNodes() > 0 ) {
4664           nodeIt = edgeSM->GetNodes();
4665         }
4666         else {
4667           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 0, edge ));
4668           if ( !vertexSM )
4669             vertexSM = meshDS->MeshElements( theHelper.IthVertex( 1, edge ));
4670           if ( !vertexSM ) continue;
4671           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
4672         }
4673
4674         // find suspicious faces
4675         TIDSortedElemSet checkedFaces;
4676         vector< const SMDS_MeshNode* > nOnEdge( 2 );
4677         const SMDS_MeshNode*           nOnFace;
4678         while ( nodeIt->more() )
4679         {
4680           const SMDS_MeshNode* n      = nodeIt->next();
4681           SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Face );
4682           while ( faceIt->more() )
4683           {
4684             const SMDS_MeshElement* f = faceIt->next();
4685             if ( !faceSM->Contains( f ) ||
4686                  f->NbNodes() < 6       || // check quadratic triangles only
4687                  f->NbNodes() > 7       ||
4688                  !checkedFaces.insert( f ).second )
4689               continue;
4690
4691             // get nodes on EDGE and on FACE of a suspicious face
4692             nOnEdge.clear(); nOnFace = 0;
4693             SMDS_MeshElement::iterator triNode = f->begin_nodes();
4694             for ( int nbN = 0; nbN < 3; ++triNode, ++nbN )
4695             {
4696               n = *triNode;
4697               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 2 )
4698                 nOnFace = n;
4699               else
4700                 nOnEdge.push_back( n );
4701             }
4702
4703             // check if nOnFace is inside the FACE
4704             if ( nOnFace && nOnEdge.size() == 2 )
4705             {
4706               theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshFace* > ( f ));
4707               if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( f, faceNorm, /*normalized=*/false ))
4708                 continue;
4709               gp_XYZ edgeDir  = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] ) - SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] );
4710               gp_XYZ edgeNorm = faceNorm ^ edgeDir;
4711               n = theHelper.GetMediumNode( nOnEdge[0], nOnEdge[1], true ); // find n, not create
4712               gp_XYZ pN0     = SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[0] );
4713               gp_XYZ pMedium = SMESH_TNodeXYZ( n );                   // on-edge node location
4714               gp_XYZ pFaceN  = SMESH_TNodeXYZ( nOnFace );             // on-face node location
4715               double hMedium = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pMedium ).XYZ();
4716               double hFace   = edgeNorm * gp_Vec( pN0, pFaceN ).XYZ();
4717               if ( Abs( hMedium ) > Abs( hFace * 0.6 ))
4718               {
4719                 // nOnFace is out of FACE, move a medium on-edge node to the middle
4720                 gp_XYZ pMid3D = 0.5 * ( pN0 + SMESH_TNodeXYZ( nOnEdge[1] ));
4721                 meshDS->MoveNode( n, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
4722                 MSG( "move OUT of face " << n );
4723                 static_cast<SMESH_BadInputElements*>( theError.get() )->add( f );
4724               }
4725             }
4726           }
4727         }
4728       }
4729       if ( theError->HasBadElems() )
4730         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
4731       return;
4732
4733     } // 2D ==============================================================================
4734
4735     if ( shape.ShapeType() == TopAbs_SOLID ) // 3D
4736     {
4737       if ( theHelper.GetMesh()->NbTetras  ( ORDER_QUADRATIC ) < 1 &&
4738            theHelper.GetMesh()->NbPyramids( ORDER_QUADRATIC ) < 1 ) return;
4739
4740       SMESHDS_SubMesh* solidSM = meshDS->MeshElements( shape );
4741       if ( !solidSM ) return;
4742
4743       // check if the SOLID is bound by concave FACEs
4744       vector< TopoDS_Face > concaveFaces;
4745       TopExp_Explorer faceIt( shape, TopAbs_FACE );
4746       for ( ; faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4747       {
4748         const TopoDS_Face&  face = TopoDS::Face( faceIt.Current() );
4749         if ( !meshDS->MeshElements( face )) continue;
4750
4751         BRepAdaptor_Surface surface( face );
4752         switch ( surface.GetType() ) {
4753         case GeomAbs_Plane: continue;
4754         case GeomAbs_Cylinder:
4755         case GeomAbs_Cone:
4756         case GeomAbs_Sphere:
4757           try
4758           {
4759             double u = 0.5 * ( surface.FirstUParameter() + surface.LastUParameter() );
4760             double v = 0.5 * ( surface.FirstVParameter() + surface.LastVParameter() );
4761             gp_Vec Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2; gp_Pnt p;
4762             surface.D2( u,v, p, Du1, Dv1, Du2, Dv2, Duv2 );
4763             gp_Vec fNorm = Du1 ^ Dv1;
4764             if ( face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ) fNorm.Reverse();
4765             bool concaveU = ( fNorm * Du2 > 1e-100 );
4766             bool concaveV = ( fNorm * Dv2 > 1e-100 );
4767             if ( concaveU || concaveV )
4768               concaveFaces.push_back( face );
4769           }
4770           catch ( Standard_Failure& )
4771           {
4772             concaveFaces.push_back( face );
4773           }
4774         default:;
4775         }
4776       }
4777       if ( concaveFaces.empty() )
4778         return;
4779
4780       // fix 2D mesh on the SOLID
4781       for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4782       {
4783         SMESH_MesherHelper faceHelper( *theHelper.GetMesh() );
4784         faceHelper.SetSubShape( faceIt.Current() );
4785         force3DOutOfBoundary( faceHelper, theError );
4786       }
4787
4788       // get an iterator over faces on concaveFaces
4789       vector< SMDS_ElemIteratorPtr > faceIterVec( concaveFaces.size() );
4790       for ( size_t i = 0; i < concaveFaces.size(); ++i )
4791         faceIterVec[i] = meshDS->MeshElements( concaveFaces[i] )->GetElements();
4792       typedef SMDS_IteratorOnIterators
4793         < const SMDS_MeshElement*, vector< SMDS_ElemIteratorPtr > > TIterOnIter;
4794       SMDS_ElemIteratorPtr faceIter( new TIterOnIter( faceIterVec ));
4795
4796       // search to check if a volume is close to a concave face
4797       SMESHUtils::Deleter< SMESH_ElementSearcher > faceSearcher
4798         ( SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *theHelper.GetMeshDS(), faceIter ));
4799
4800       // classifier
4801       //BRepClass3d_SolidClassifier solidClassifier( shape );
4802
4803       TIDSortedElemSet checkedVols, movedNodes;
4804       //for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
4805       for ( size_t iF = 0; iF < concaveFaces.size(); ++iF ) // loop on concave FACEs
4806       {
4807         //const TopoDS_Shape& face = faceIt.Current();
4808         const TopoDS_Shape& face = concaveFaces[ iF ];
4809         SMESHDS_SubMesh*  faceSM = meshDS->MeshElements( face );
4810         if ( !faceSM ) continue;
4811
4812         // get nodes shared by volumes (tet and pyra) on the FACE that may be distorted
4813         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt;
4814         if ( faceSM->NbNodes() > 0 ) {
4815           nodeIt = faceSM->GetNodes();
4816         }
4817         else {
4818           TopExp_Explorer vertex( face, TopAbs_VERTEX );
4819           SMESHDS_SubMesh* vertexSM = meshDS->MeshElements( vertex.Current() );
4820           if ( !vertexSM ) continue;
4821           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
4822         }
4823         // get ids of sub-shapes of the FACE
4824         set< int > subIDs;
4825         SMESH_subMeshIteratorPtr smIt =
4826           theHelper.GetMesh()->GetSubMesh( face )->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/true);
4827         while ( smIt->more() )
4828           subIDs.insert( smIt->next()->GetId() );
4829
4830         // find suspicious volumes adjacent to the FACE
4831         vector< const SMDS_MeshNode* >    nOnFace( 4 );
4832         const SMDS_MeshNode*              nInSolid;
4833         while ( nodeIt->more() )
4834         {
4835           const SMDS_MeshNode* n     = nodeIt->next();
4836           SMDS_ElemIteratorPtr volIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
4837           while ( volIt->more() )
4838           {
4839             const SMDS_MeshElement* vol = volIt->next();
4840             size_t                  nbN = vol->NbCornerNodes();
4841             if ( ( nbN != 4 && nbN != 5 )  ||
4842                  !solidSM->Contains( vol ) ||
4843                  !checkedVols.insert( vol ).second )
4844               continue;
4845
4846             // get nodes on FACE and in SOLID of a suspicious volume
4847             nOnFace.clear(); nInSolid = 0;
4848             SMDS_MeshElement::iterator volNode = vol->begin_nodes();
4849             for ( int nb = nbN; nb > 0; ++volNode, --nb )
4850             {
4851               n = *volNode;
4852               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 3 )
4853                 nInSolid = n;
4854               else if ( subIDs.count( n->getshapeId() ))
4855                 nOnFace.push_back( n );
4856               else
4857                 nInSolid = n;
4858             }
4859             if ( !nInSolid || nOnFace.size() != nbN - 1 )
4860               continue;
4861
4862             // get size of the vol
4863             SMESH_TNodeXYZ pInSolid( nInSolid ), pOnFace0( nOnFace[0] );
4864             double volLength = pInSolid.SquareDistance( nOnFace[0] );
4865             for ( size_t i = 1; i < nOnFace.size(); ++i )
4866             {
4867               volLength = Max( volLength, pOnFace0.SquareDistance( nOnFace[i] ));
4868             }
4869
4870             // check if vol is close to concaveFaces
4871             const SMDS_MeshElement* closeFace =
4872               faceSearcher->FindClosestTo( pInSolid, SMDSAbs_Face );
4873             if ( !closeFace ||
4874                  pInSolid.SquareDistance( closeFace->GetNode(0) ) > 4 * volLength )
4875               continue;
4876
4877             // check if vol is distorted, i.e. a medium node is much closer
4878             // to nInSolid than the link middle
4879             bool isDistorted = false;
4880             SMDS_FaceOfNodes onFaceTria( nOnFace[0], nOnFace[1], nOnFace[2] );
4881             if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( &onFaceTria, faceNorm, /*normalized=*/false ))
4882               continue;
4883             theHelper.AddTLinks( static_cast< const SMDS_MeshVolume* > ( vol ));
4884             vector< pair< SMESH_TLink, const SMDS_MeshNode* > > links;
4885             for ( size_t i = 0; i < nOnFace.size(); ++i ) // loop on links between nOnFace
4886               for ( size_t j = i+1; j < nOnFace.size(); ++j )
4887               {
4888                 SMESH_TLink link( nOnFace[i], nOnFace[j] );
4889                 TLinkNodeMap::const_iterator linkIt =
4890                   theHelper.GetTLinkNodeMap().find( link );
4891                 if ( linkIt != theHelper.GetTLinkNodeMap().end() )
4892                 {
4893                   links.push_back( make_pair( linkIt->first, linkIt->second  ));
4894                   if ( !isDistorted ) {
4895                     // compare projections of nInSolid and nMedium to face normal
4896                     gp_Pnt pMedium = SMESH_TNodeXYZ( linkIt->second );
4897                     double hMedium = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pMedium ).XYZ();
4898                     double hVol    = faceNorm * gp_Vec( pOnFace0, pInSolid ).XYZ();
4899                     if ( Abs( hMedium ) > Abs( hVol * 0.75 ))
4900                     {
4901                       SMESH_TNodeXYZ pI( nOnFace[i]), pJ( nOnFace[j]);
4902                       double angle = gp_Vec( pI, pMedium ).Angle( gp_Vec( pI, pJ ));
4903                       isDistorted  = ( angle > M_PI / 20 );
4904                     }
4905                   }
4906                 }
4907               }
4908             // move medium nodes to link middle
4909             if ( isDistorted )
4910             {
4911               for ( size_t i = 0; i < links.size(); ++i )
4912               {
4913                 const SMDS_MeshNode* nMedium = links[i].second;
4914                 if ( movedNodes.insert( nMedium ).second )
4915                 {
4916                   gp_Pnt pMid3D = 0.5 * ( SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node1() ) +
4917                                           SMESH_TNodeXYZ( links[i].first.node2() ));
4918                   meshDS->MoveNode( nMedium, pMid3D.X(), pMid3D.Y(), pMid3D.Z() );
4919                   MSG( "move OUT of solid " << nMedium );
4920                 }
4921               }
4922               static_cast<SMESH_BadInputElements*>( theError.get() )->add( vol );
4923             }
4924           } // loop on volumes sharing a node on FACE
4925         } // loop on nodes on FACE
4926       }  // loop on FACEs of a SOLID
4927
4928       if ( theError->HasBadElems() )
4929         theError->myName = EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM;
4930     } // 3D case
4931   }
4932
4933 } //namespace
4934
4935 //=======================================================================
4936 /*!
4937  * \brief Move medium nodes of faces and volumes to fix distorted elements
4938  * \param error - container of fixed distorted elements
4939  * \param volumeOnly - to fix nodes on faces or not, if the shape is solid
4940  *
4941  * Issue 0020307: EDF 992 SMESH : Linea/Quadratic with Medium Node on Geometry
4942  */
4943 //=======================================================================
4944
4945 void SMESH_MesherHelper::FixQuadraticElements(SMESH_ComputeErrorPtr& compError,
4946                                               bool                   volumeOnly)
4947 {
4948   //MESSAGE("FixQuadraticElements " << volumeOnly);
4949   // setenv NO_FixQuadraticElements to know if FixQuadraticElements() is guilty of bad conversion
4950   if ( getenv("NO_FixQuadraticElements") )
4951     return;
4952
4953   // 0. Apply algorithm to SOLIDs or FACEs
4954   // ----------------------------------------------
4955   if ( myShape.IsNull() ) {
4956     if ( !myMesh->HasShapeToMesh() ) return;
4957     SetSubShape( myMesh->GetShapeToMesh() );
4958
4959     int nbSolids = 0;
4960     TopTools_IndexedMapOfShape solids;
4961     TopExp::MapShapes(myShape,TopAbs_SOLID,solids);
4962     nbSolids = solids.Extent();
4963
4964     TopTools_MapOfShape faces; // faces not in solid or in not meshed solid
4965     for ( TopExp_Explorer f(myShape,TopAbs_FACE,TopAbs_SOLID); f.More(); f.Next() ) {
4966       faces.Add( f.Current() ); // not in solid
4967     }
4968     for ( TopExp_Explorer s(myShape,TopAbs_SOLID); s.More(); s.Next() ) {
4969       if ( myMesh->GetSubMesh( s.Current() )->IsEmpty() ) { // get faces of solid
4970         for ( TopExp_Explorer f( s.Current(), TopAbs_FACE); f.More(); f.Next() )
4971           faces.Add( f.Current() ); // in not meshed solid
4972       }
4973       else { // fix nodes in the solid and its faces
4974         MSG("FIX SOLID " << nbSolids-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(s.Current()));
4975
4976         SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4977         h.SetSubShape( s.Current() );
4978         h.ToFixNodeParameters(true);
4979         try {
4980           OCC_CATCH_SIGNALS;
4981           h.FixQuadraticElements( compError, false );
4982         }
4983         catch(...) {
4984           if ( compError && compError->myComment.empty() )
4985             compError->myComment = "SMESH_MesherHelper::FixQuadraticElements() failed";
4986         }
4987       }
4988     }
4989     // fix nodes on geom faces
4990
4991     int nbfaces = faces.Extent();
4992
4993     for ( TopTools_MapIteratorOfMapOfShape fIt( faces ); fIt.More(); fIt.Next() ) {
4994       MESSAGE("FIX FACE " << nbfaces-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(fIt.Key()));
4995       MSG("FIX FACE " << nbfaces-- << " #" << GetMeshDS()->ShapeToIndex(fIt.Key()));
4996       SMESH_MesherHelper h(*myMesh);
4997       h.SetSubShape( fIt.Key() );
4998       h.ToFixNodeParameters(true);
4999       try {
5000         OCC_CATCH_SIGNALS;
5001         h.FixQuadraticElements( compError, true);
5002       }
5003       catch(...) {
5004         if ( compError && compError->myComment.empty() )
5005           compError->myComment = "SMESH_MesherHelper::FixQuadraticElements() failed";
5006       }
5007     }
5008     //perf_print_all_meters(1);
5009     if ( compError && compError->myName == EDITERR_NO_MEDIUM_ON_GEOM )
5010       compError->myComment = "during conversion to quadratic, "
5011         "some medium nodes were not placed on geometry to avoid distorting elements";
5012     return;
5013   }
5014
5015   // 1. Find out type of elements and get iterator on them
5016   // ---------------------------------------------------
5017
5018   SMDS_ElemIteratorPtr elemIt;
5019   SMDSAbs_ElementType elemType = SMDSAbs_All;
5020
5021   SMESH_subMesh* submesh = myMesh->GetSubMeshContaining( myShapeID );
5022   if ( !submesh )
5023     return;
5024   if ( SMESHDS_SubMesh* smDS = submesh->GetSubMeshDS() ) {
5025     elemIt = smDS->GetElements();
5026     if ( elemIt->more() ) {
5027       elemType = elemIt->next()->GetType();
5028       elemIt = smDS->GetElements();
5029     }
5030   }
5031   if ( !elemIt || !elemIt->more() || elemType < SMDSAbs_Face )
5032     return;
5033
5034   // 2. Fill in auxiliary data structures
5035   // ----------------------------------
5036
5037   set< QLink > links;
5038   set< QFace > faces;
5039   set< QLink >::iterator pLink;
5040   set< QFace >::iterator pFace;
5041
5042   bool isCurved = false;
5043   //bool hasRectFaces = false;
5044   //set<int> nbElemNodeSet;
5045   SMDS_VolumeTool volTool;
5046
5047   TIDSortedNodeSet apexOfPyramid;
5048   const int apexIndex = 4;
5049
5050   // Issue 0020982
5051   // Move medium nodes to the link middle for elements whose corner nodes
5052   // are out of geometrical boundary to fix distorted elements.
5053   force3DOutOfBoundary( *this, compError );
5054
5055   if ( elemType == SMDSAbs_Volume )
5056   {
5057     while ( elemIt->more() ) // loop on volumes
5058     {
5059       const SMDS_MeshElement* vol = elemIt->next();
5060       if ( !vol->IsQuadratic() || !volTool.Set( vol ))
5061         return;
5062       double volMinSize2 = -1.;
5063       for ( int iF = 0; iF < volTool.NbFaces(); ++iF ) // loop on faces of volume
5064       {
5065         int nbN = volTool.NbFaceNodes( iF );
5066         //nbElemNodeSet.insert( nbN );
5067         const SMDS_MeshNode** faceNodes = volTool.GetFaceNodes( iF );
5068         vector< const QLink* > faceLinks( nbN/2 );
5069         for ( int iN = 0; iN < nbN; iN += 2 ) // loop on links of a face
5070         {
5071           // store QLink
5072           QLink link( faceNodes[iN], faceNodes[iN+2], faceNodes[iN+1] );
5073           pLink = links.insert( link ).first;
5074           faceLinks[ iN/2 ] = & *pLink;
5075
5076           if ( link.MediumPos() == SMDS_TOP_3DSPACE )
5077           {
5078             if ( !link.IsStraight() )
5079               return; // already fixed
5080           }
5081           else if ( !isCurved )
5082           {
5083             if ( volMinSize2 < 0 ) volMinSize2 = volTool.MinLinearSize2();
5084             isCurved = !isStraightLink( volMinSize2, link._nodeMove.SquareMagnitude() );
5085           }
5086         }
5087         // store QFace
5088         pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
5089         if ( pFace->NbVolumes() == 0 )
5090           pFace->AddSelfToLinks();
5091         pFace->SetVolume( vol );
5092 //         hasRectFaces = hasRectFaces ||
5093 //           ( volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_HEXA ||
5094 //             volTool.GetVolumeType() == SMDS_VolumeTool::QUAD_PENTA );
5095
5096         if (SALOME::VerbosityActivated())
5097         {
5098           if ( nbN == 6 )
5099             pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],faceNodes[4]);
5100           else
5101             pFace->_face = GetMeshDS()->FindFace(faceNodes[0],faceNodes[2],
5102                                                 faceNodes[4],faceNodes[6] );
5103         }
5104       }
5105       // collect pyramid apexes for further correction
5106       if ( vol->NbCornerNodes() == 5 )
5107         apexOfPyramid.insert( vol->GetNode( apexIndex ));
5108     }
5109     set< QLink >::iterator pLink = links.begin();
5110     for ( ; pLink != links.end(); ++pLink )
5111       pLink->SetContinuesFaces();
5112   }
5113   else
5114   {
5115     while ( elemIt->more() ) // loop on faces
5116     {
5117       const SMDS_MeshElement* face = elemIt->next();
5118       if ( !face->IsQuadratic() )
5119         continue;
5120       //nbElemNodeSet.insert( face->NbNodes() );
5121       int nbN = face->NbNodes()/2;
5122       vector< const QLink* > faceLinks( nbN );
5123       for ( int iN = 0; iN < nbN; ++iN ) // loop on links of a face
5124       {
5125         // store QLink
5126         QLink link( face->GetNode(iN), face->GetNode((iN+1)%nbN), face->GetNode(iN+nbN) );
5127         pLink = links.insert( link ).first;
5128         faceLinks[ iN ] = & *pLink;
5129         if ( !isCurved &&
5130              link.node1()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 &&
5131              link.node2()->GetPosition()->GetTypeOfPosition() < 2 )
5132           isCurved = !link.IsStraight();
5133       }
5134       // store QFace
5135       pFace = faces.insert( QFace( faceLinks )).first;
5136       pFace->AddSelfToLinks();
5137       //hasRectFaces = ( hasRectFaces || nbN == 4 );
5138     }
5139   }
5140   if ( !isCurved )
5141     return; // no curved edges of faces
5142
5143   // 3. Compute displacement of medium nodes
5144   // ---------------------------------------
5145
5146   SMESH_MesherHelper faceHlp(*myMesh);
5147
5148   // two loops on QFaces: the first is to treat boundary links, the second is for internal ones.
5149   TopLoc_Location loc;
5150   bool checkUV;
5151   // not to treat boundary of volumic sub-mesh.
5152   int isInside = ( elemType == SMDSAbs_Volume && volumeOnly ) ? 1 : 0;
5153   for ( ; isInside < 2; ++isInside )
5154   {
5155     MSG( "--------------- LOOP (inside=" << isInside << ") ------------------");
5156     SMDS_TypeOfPosition pos = isInside ? SMDS_TOP_3DSPACE : SMDS_TOP_FACE;
5157     SMDS_TypeOfPosition bndPos = isInside ? SMDS_TOP_FACE : SMDS_TOP_EDGE;
5158
5159     for ( pFace = faces.begin(); pFace != faces.end(); ++pFace ) {
5160       if ( bool(isInside) == pFace->IsBoundary() )
5161         continue;
5162       for ( int dir = 0; dir < 2; ++dir ) // 2 directions of propagation from the quadrangle
5163       {
5164         MSG( "CHAIN");
5165         // make chain of links connected via continues faces
5166         int error = ERR_OK;
5167         TChain rawChain;
5168         if ( !pFace->GetLinkChain( dir, rawChain, pos, error) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
5169         rawChain.reverse();
5170         if ( !pFace->GetLinkChain( dir+2, rawChain, pos, error ) && error ==ERR_UNKNOWN ) continue;
5171
5172         vector< TChain > chains;
5173         if ( error == ERR_OK ) { // chain contains continues rectangles
5174           chains.resize(1);
5175           chains[0].splice( chains[0].begin(), rawChain );
5176         }
5177         else if ( error == ERR_TRI ) {  // chain contains continues triangles
5178           TSplitTriaResult res = splitTrianglesIntoChains( rawChain, chains, pos );
5179           if ( res != _OK ) { // not 'quadrangles split into triangles' in chain
5180             fixTriaNearBoundary( rawChain, *this );
5181             break;
5182           }
5183         }
5184         else if ( error == ERR_PRISM ) { // quadrangle side faces of prisms
5185           fixPrism( rawChain );
5186           break;
5187         }
5188         else {
5189           continue;
5190         }
5191         for ( size_t iC = 0; iC < chains.size(); ++iC )
5192         {
5193           TChain& chain = chains[iC];
5194           if ( chain.empty() ) continue;
5195           if ( chain.front().IsStraight() && chain.back().IsStraight() ) {
5196             MSG("3D straight - ignore");
5197             continue;
5198           }
5199           if ( chain.front()->MediumPos() > bndPos ||
5200                chain.back() ->MediumPos() > bndPos ) {
5201             MSG("Internal chain - ignore");
5202             continue;
5203           }
5204           // measure chain length and compute link position along the chain
5205           double chainLen = 0;
5206           vector< double > linkPos;
5207           TChain savedChain; // backup
5208           MSGBEG( "Link medium nodes: ");
5209           TChain::iterator link0 = chain.begin(), link1 = chain.begin(), link2;
5210           for ( ++link1; link1 != chain.end(); ++link1, ++link0 ) {
5211             MSGBEG( (*link0)->_mediumNode->GetID() << "-" <<(*link1)->_mediumNode->GetID()<<" ");
5212             double len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
5213             while ( len < numeric_limits<double>::min() ) { // remove degenerated link
5214               if ( savedChain.empty() ) savedChain = chain;
5215               link1 = chain.erase( link1 );
5216               if ( link1 == chain.end() ) {
5217                 link1 = --chain.end();
5218                 break;
5219               }
5220               len = ((*link0)->MiddlePnt() - (*link1)->MiddlePnt()).Modulus();
5221             }
5222             chainLen += len;
5223             linkPos.push_back( chainLen );
5224           }
5225           MSG("");
5226           if ( linkPos.size() <= 2 && savedChain.size() > 2 ) {
5227             //continue;
5228             linkPos.clear();
5229             chainLen = 0;
5230             chain = savedChain;
5231             for ( link1 = chain.begin(); link1 != chain.end(); ++link1 ) {
5232               chainLen += 1;
5233               linkPos.push_back( chainLen );
5234             }
5235           }
5236           if ( chain.begin() == --chain.end() ) // chain.size() == 1
5237             continue;
5238
5239           gp_Vec move0 = chain.front()->_nodeMove;
5240           gp_Vec move1 = chain.back ()->_nodeMove;
5241
5242           TopoDS_Face face;
5243           if ( !isInside )
5244           {
5245             // compute node displacement of end links of chain in parametric space of FACE
5246             TChainLink& linkOnFace = *(++chain.begin());
5247             const SMDS_MeshNode* nodeOnFace = linkOnFace->_mediumNode;
5248             TopoDS_Shape f = GetSubShapeByNode( nodeOnFace, GetMeshDS() );
5249             if ( !f.IsNull() && f.ShapeType() == TopAbs_FACE )
5250             {
5251               face = TopoDS::Face( f );
5252               faceHlp.SetSubShape( face );
5253               Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface(face,loc);
5254               //bool isStraight[2]; // commented for issue 0023118
5255               for ( int is1 = 0; is1 < 2; ++is1 ) // move0 or move1
5256               {
5257                 TChainLink& link = is1 ? chain.back() : chain.front();
5258                 gp_XY uvm  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->_mediumNode, nodeOnFace, &checkUV );
5259                 gp_XY uv1  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->node1(),     nodeOnFace, &checkUV );
5260                 gp_XY uv2  = faceHlp.GetNodeUV( face, link->node2(),     nodeOnFace, &checkUV );
5261                 gp_XY uv12 = faceHlp.GetMiddleUV( surf, uv1, uv2 );
5262                 // uvMove = uvm - uv12
5263                 gp_XY uvMove = ApplyIn2D(surf, uvm, uv12, gp_XY_Subtracted, /*inPeriod=*/false);
5264                 ( is1 ? move1 : move0 ).SetCoord( uvMove.X(), uvMove.Y(), 0 );
5265                 if ( !is1 ) // correct nodeOnFace for move1 (issue 0020919)
5266                   nodeOnFace = (*(++chain.rbegin()))->_mediumNode;
5267                 // isStraight[is1] = isStraightLink( (uv2-uv1).SquareModulus(),
5268                 //                                   10 * uvMove.SquareModulus());
5269               }
5270               // if ( isStraight[0] && isStraight[1] ) {
5271               //   MSG("2D straight - ignore");
5272               //   continue; // straight - no need to move nodes of internal links
5273               // }
5274
5275               // check if a chain is already fixed
5276               gp_XY uvm  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->_mediumNode, 0, &checkUV );
5277               gp_XY uv1  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->node1(), nodeOnFace, &checkUV );
5278               gp_XY uv2  = faceHlp.GetNodeUV( face, linkOnFace->node2(), nodeOnFace, &checkUV );
5279               gp_XY uv12 = faceHlp.GetMiddleUV( surf, uv1, uv2 );
5280               if (( uvm - uv12 ).SquareModulus() > 1e-10 )
5281               {
5282                 MSG("Already fixed - ignore");
5283                 continue;
5284               }
5285             }
5286           }
5287           gp_Trsf trsf;
5288           if ( isInside || face.IsNull() )
5289           {
5290             // compute node displacement of end links in their local coord systems
5291             {
5292               TChainLink& ln0 = chain.front(), ln1 = *(++chain.begin());
5293               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln0.Normal(),
5294                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
5295               move0.Transform(trsf);
5296             }
5297             {
5298               TChainLink& ln0 = *(++chain.rbegin()), ln1 = chain.back();
5299               trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), ln1.Normal(),
5300                                               gp_Vec( ln0->MiddlePnt(), ln1->MiddlePnt() )));
5301               move1.Transform(trsf);
5302             }
5303           }
5304           // compute displacement of medium nodes
5305           link2 = chain.begin();
5306           link0 = link2++;
5307           link1 = link2++;
5308           for ( int i = 0; link2 != chain.end(); ++link0, ++link1, ++link2, ++i )
5309           {
5310             double r = linkPos[i] / chainLen;
5311             // displacement in local coord system
5312             gp_Vec move = (1. - r) * move0 + r * move1;
5313             if ( isInside || face.IsNull()) {
5314               // transform to global
5315               gp_Vec x01( (*link0)->MiddlePnt(), (*link1)->MiddlePnt() );
5316               gp_Vec x12( (*link1)->MiddlePnt(), (*link2)->MiddlePnt() );
5317               try {
5318                 gp_Vec x = x01.Normalized() + x12.Normalized();
5319                 trsf.SetTransformation( gp_Ax3( gp::Origin(), link1->Normal(), x), gp_Ax3() );
5320               } catch ( Standard_Failure& ) {
5321                 trsf.Invert();
5322               }
5323               move.Transform(trsf);
5324               (*link1)->Move( move, /*sum=*/false, /*is2dFixed=*/false );
5325             }
5326             else {
5327               // compute 3D displacement by 2D one
5328               Handle(Geom_Surface) s = BRep_Tool::Surface(face,loc);
5329               gp_XY oldUV   = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link1)->_mediumNode, 0, &checkUV );
5330               gp_XY newUV   = ApplyIn2D( s, oldUV, gp_XY( move.X(),move.Y()), gp_XY_Added );
5331               gp_Pnt newPnt = s->Value( newUV.X(), newUV.Y());
5332               move = gp_Vec( XYZ((*link1)->_mediumNode), newPnt.Transformed(loc) );
5333               if ( SMDS_FacePositionPtr nPos = (*link1)->_mediumNode->GetPosition())
5334                 nPos->SetParameters( newUV.X(), newUV.Y() );
5335
5336               if (SALOME::VerbosityActivated())
5337               {
5338                 if ( (XYZ((*link1)->node1()) - XYZ((*link1)->node2())).SquareModulus() <
5339                     move.SquareMagnitude())
5340                 {
5341                   gp_XY uv0 = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link0)->_mediumNode, 0, &checkUV );
5342                   gp_XY uv2 = faceHlp.GetNodeUV( face, (*link2)->_mediumNode, 0, &checkUV );
5343                   MSG( "TOO LONG MOVE \t" <<
5344                       "uv0: "<<uv0.X()<<", "<<uv0.Y()<<" \t" <<
5345                       "uv2: "<<uv2.X()<<", "<<uv2.Y()<<" \t" <<
5346                       "uvOld: "<<oldUV.X()<<", "<<oldUV.Y()<<" \t" <<
5347                       "newUV: "<<newUV.X()<<", "<<newUV.Y()<<" \t");
5348                   uv0.SetX( uv2.X() ); // avoid warning: variable set but not used
5349                 }
5350               }
5351               (*link1)->Move( move, /*sum=*/false, /*is2dFixed=*/true );
5352             }
5353             MSG( "Move " << (*link1)->_mediumNode->GetID() << " following "
5354                  << chain.front()->_mediumNode->GetID() <<"-"
5355                  << chain.back ()->_mediumNode->GetID() <<
5356                  " by " << move.Magnitude());
5357           }
5358         } // loop on chains of links
5359       } // loop on 2 directions of propagation from quadrangle
5360     } // loop on faces
5361   } // fix faces and/or volumes
5362
5363   // 4. Move nodes
5364   // -------------
5365
5366   TIDSortedElemSet biQuadQuas, biQuadTris, triQuadHexa, biQuadPenta;
5367   const bool toFixCentralNodes = ( myMesh->NbBiQuadQuadrangles() +
5368                                    myMesh->NbBiQuadTriangles() +
5369                                    myMesh->NbTriQuadraticHexas() +
5370                                    myMesh->NbBiQuadPrisms());
5371   double distXYZ[4];
5372   faceHlp.ToFixNodeParameters( true );
5373
5374   for ( pLink = links.begin(); pLink != links.end(); ++pLink ) {
5375     if ( pLink->IsMoved() )
5376     {
5377       gp_Pnt p = pLink->MiddlePnt() + pLink->Move();
5378
5379       // put on surface nodes on FACE but moved in 3D (23050)
5380       if ( !pLink->IsFixedOnSurface() )
5381       {
5382         faceHlp.SetSubShape( pLink->_mediumNode->getshapeId() );
5383         if ( faceHlp.GetSubShape().ShapeType() == TopAbs_FACE )
5384         {
5385           const_cast<SMDS_MeshNode*>( pLink->_mediumNode )->setXYZ( p.X(), p.Y(), p.Z());
5386           p.Coord( distXYZ[1], distXYZ[2], distXYZ[3] );
5387           gp_XY uv( Precision::Infinite(), 0 );
5388           if ( faceHlp.CheckNodeUV( TopoDS::Face( faceHlp.GetSubShape() ), pLink->_mediumNode,
5389                                     uv, /*tol=*/pLink->Move().Modulus(), /*force=*/true, distXYZ ))
5390             p.SetCoord( distXYZ[1], distXYZ[2], distXYZ[3] );
5391         }
5392       }
5393       GetMeshDS()->MoveNode( pLink->_mediumNode, p.X(), p.Y(), p.Z());
5394
5395       // collect bi-quadratic elements
5396       if ( toFixCentralNodes )
5397       {
5398         SMDS_ElemIteratorPtr eIt = pLink->_mediumNode->GetInverseElementIterator();
5399         while ( eIt->more() )
5400         {
5401           const SMDS_MeshElement* e = eIt->next();
5402           switch( e->GetEntityType() ) {
5403           case SMDSEntity_BiQuad_Quadrangle: biQuadQuas.insert( e ); break;
5404           case SMDSEntity_BiQuad_Triangle:   biQuadTris.insert( e ); break;
5405           case SMDSEntity_TriQuad_Hexa:      triQuadHexa.insert( e ); break;
5406           case SMDSEntity_BiQuad_Penta:      biQuadPenta.insert( e ); break;
5407           default:;
5408           }
5409         }
5410       }
5411     }
5412   }
5413   // Fix positions of central nodes of bi-tri-quadratic elements
5414
5415   // treat bi-quad quadrangles
5416   {
5417     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes( 9 );
5418     gp_XY uv[ 9 ];
5419     TIDSortedElemSet::iterator quadIt = biQuadQuas.begin();
5420     for ( ; quadIt != biQuadQuas.end(); ++quadIt )
5421     {
5422       const SMDS_MeshElement* quad = *quadIt;
5423       // nodes
5424       nodes.clear();
5425       nodes.assign( quad->begin_nodes(), quad->end_nodes() );
5426       // FACE
5427       TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( nodes.back(), GetMeshDS() );
5428       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
5429       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
5430       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
5431       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
5432       // UV
5433       for ( int i = 0; i < 8; ++i )
5434       {
5435         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[8], &checkUV );
5436         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
5437         // updated according to bending links, so we update
5438         if ( i > 3 && nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
5439           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
5440       }
5441       AdjustByPeriod( F, uv, 8 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
5442       // move the central node
5443       gp_XY uvCent = calcTFI (0.5, 0.5, uv[0],uv[1],uv[2],uv[3],uv[4],uv[5],uv[6],uv[7] );
5444       gp_Pnt p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
5445       GetMeshDS()->MoveNode( nodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
5446     }
5447   }
5448
5449   // treat bi-quad triangles
5450   {
5451     vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
5452     gp_XY uv[ 6 ];
5453     TIDSortedElemSet::iterator triIt = biQuadTris.begin();
5454     for ( ; triIt != biQuadTris.end(); ++triIt )
5455     {
5456       const SMDS_MeshElement* tria = *triIt;
5457       // FACE
5458       const TopoDS_Shape& S = GetMeshDS()->IndexToShape( tria->getshapeId() );
5459       if ( S.IsNull() || S.ShapeType() != TopAbs_FACE ) continue;
5460       const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( S );
5461       Handle( Geom_Surface ) surf = BRep_Tool::Surface( F, loc );
5462       const double tol = BRep_Tool::Tolerance( F );
5463
5464       // nodes
5465       nodes.assign( tria->begin_nodes(), tria->end_nodes() );
5466       // UV
5467       bool uvOK = true, badTria = false;
5468       for ( int i = 0; i < 6; ++i )
5469       {
5470         uv[ i ] = GetNodeUV( F, nodes[i], nodes[(i+1)%3], &uvOK );
5471         // as this method is used after mesh generation, UV of nodes is not
5472         // updated according to bending links, so we update
5473         if ( nodes[i]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
5474           CheckNodeUV( F, nodes[i], uv[ i ], 2*tol, /*force=*/true );
5475       }
5476
5477       // move the central node
5478       gp_Pnt p;
5479       if ( !uvOK || badTria )
5480       {
5481         p = ( SMESH_TNodeXYZ( nodes[3] ) +
5482               SMESH_TNodeXYZ( nodes[4] ) +
5483               SMESH_TNodeXYZ( nodes[5] )) / 3;
5484       }
5485       else
5486       {
5487         AdjustByPeriod( F, uv, 6 ); // put uv[] within a period (IPAL52698)
5488         gp_XY uvCent = GetCenterUV( uv[0], uv[1], uv[2], uv[3], uv[4], uv[5], &badTria );
5489         p = surf->Value( uvCent.X(), uvCent.Y() ).Transformed( loc );
5490       }
5491       GetMeshDS()->MoveNode( tria->GetNode(6), p.X(), p.Y(), p.Z() );
5492     }
5493   }
5494
5495   // treat tri-quadratic hexahedra
5496   {
5497     SMDS_VolumeTool volExp;
5498     TIDSortedElemSet::iterator hexIt = triQuadHexa.begin();
5499     for ( ; hexIt != triQuadHexa.end(); ++hexIt )
5500     {
5501       volExp.Set( *hexIt, /*ignoreCentralNodes=*/false );
5502
5503       // fix nodes central in sides
5504       for ( int iQuad = 0; iQuad < volExp.NbFaces(); ++iQuad )
5505       {
5506         const SMDS_MeshNode** quadNodes = volExp.GetFaceNodes( iQuad );
5507         if ( quadNodes[8]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_3DSPACE )
5508         {
5509           gp_XYZ p = calcTFI( 0.5, 0.5,
5510                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[0] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[2] ),
5511                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[4] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[6] ),
5512                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[1] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[3] ),
5513                               SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[5] ), SMESH_TNodeXYZ( quadNodes[7] ));
5514           GetMeshDS()->MoveNode( quadNodes[8], p.X(), p.Y(), p.Z());
5515         }
5516       }
5517
5518       // fix the volume central node
5519       vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
5520       const SMDS_MeshNode** hexNodes = volExp.GetNodes();
5521
5522       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 0 ] );
5523       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 3 ] );
5524       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 1 ] );
5525       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 2 ] );
5526       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 4 ] );
5527       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 7 ] );
5528       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 5 ] );
5529       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 6 ] );
5530
5531       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 11 ] );
5532       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  9 ] );
5533       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[  8 ] );
5534       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 10 ] );
5535       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 15 ] );
5536       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 13 ] );
5537       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 12 ] );
5538       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 14 ] );
5539       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 16 ] );
5540       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 19 ] );
5541       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 17 ] );
5542       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 18 ] );
5543
5544       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 20 ] );
5545       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 25 ] );
5546       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 21 ] );
5547       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 23 ] );
5548       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 24 ] );
5549       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = SMESH_TNodeXYZ( hexNodes[ 22 ] );
5550
5551       gp_XYZ nCenterParams(0.5, 0.5, 0.5), nCenterCoords;
5552       SMESH_Block::ShellPoint( nCenterParams, pointsOnShapes, nCenterCoords );
5553       GetMeshDS()->MoveNode( hexNodes[26],
5554                              nCenterCoords.X(), nCenterCoords.Y(), nCenterCoords.Z());
5555     }
5556   }
5557   // treat tri-quadratic hexahedra
5558   {
5559     SMDS_VolumeTool volExp;
5560     TIDSortedElemSet::iterator pentIt = biQuadPenta.begin();
5561     for ( ; pentIt != biQuadPenta.end(); ++pentIt )
5562     {
5563       MESSAGE("---");
5564       volExp.Set( *pentIt, /*ignoreCentralNodes=*/false );
5565     }
5566   }
5567
5568   if ( false )
5569     // avoid warning: defined but not used operator<<()
5570     SMESH_Comment() << *links.begin() << *faces.begin();
5571
5572   return;
5573 }
5574
5575 //================================================================================
5576 /*!
5577  * \brief DEBUG
5578  */
5579 //================================================================================
5580
5581 void SMESH_MesherHelper::WriteShape(const TopoDS_Shape& s)
5582 {
5583   const char* name = "/tmp/shape.brep";
5584   BRepTools::Write( s, name );
5585   MESSAGE(name);
5586 }
5587