src/SMESHUtils/SMESH_MeshAlgos.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2020  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
   5 //
   6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8 // License as published by the Free Software Foundation; either
   9 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10 //
  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14 // Lesser General Public License for more details.
  15 //
  16 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22 // File      : SMESH_MeshAlgos.hxx
  23 // Created   : Tue Apr 30 18:00:36 2013
  24 // Author    : Edward AGAPOV (eap)
  25
  26 // Initially this file held some low level algorithms extracted from SMESH_MeshEditor
  27 // to make them accessible from Controls package
  28
  29 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  30
  31 #include "ObjectPool.hxx"
  32 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
  33 #include "SMDS_LinearEdge.hxx"
  34 #include "SMDS_Mesh.hxx"
  35 #include "SMDS_PolygonalFaceOfNodes.hxx"
  36 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  37 #include "SMESH_OctreeNode.hxx"
  38
  39 #include <Utils_SALOME_Exception.hxx>
  40
  41 #include <GC_MakeSegment.hxx>
  42 #include <GeomAPI_ExtremaCurveCurve.hxx>
  43 #include <Geom_Line.hxx>
  44 #include <IntAna_IntConicQuad.hxx>
  45 #include <IntAna_Quadric.hxx>
  46 #include <gp_Lin.hxx>
  47 #include <gp_Pln.hxx>
  48 #include <NCollection_DataMap.hxx>
  49
  50 #include <limits>
  51 #include <numeric>
  52
  53 #include <boost/container/flat_set.hpp>
  54
  55 //=======================================================================
  56 /*!
  57  * \brief Implementation of search for the node closest to point
  58  */
  59 //=======================================================================
  60
  61 struct SMESH_NodeSearcherImpl: public SMESH_NodeSearcher
  62 {
  63   //---------------------------------------------------------------------
  64   /*!
  65    * \brief Constructor
  66    */
  67   SMESH_NodeSearcherImpl( const SMDS_Mesh*     theMesh   = 0,
  68                           SMDS_ElemIteratorPtr theElemIt = SMDS_ElemIteratorPtr() )
  69   {
  70     myMesh = ( SMDS_Mesh* ) theMesh;
  71
  72     TIDSortedNodeSet nodes;
  73     if ( theMesh ) {
  74       SMDS_NodeIteratorPtr nIt = theMesh->nodesIterator();
  75       while ( nIt->more() )
  76         nodes.insert( nodes.end(), nIt->next() );
  77     }
  78     else if ( theElemIt )
  79     {
  80       while ( theElemIt->more() )
  81       {
  82         const SMDS_MeshElement* e = theElemIt->next();
  83         nodes.insert( e->begin_nodes(), e->end_nodes() );
  84       }
  85     }
  86     myOctreeNode = new SMESH_OctreeNode(nodes) ;
  87
  88     // get max size of a leaf box
  89     SMESH_OctreeNode* tree = myOctreeNode;
  90     while ( !tree->isLeaf() )
  91     {
  92       SMESH_OctreeNodeIteratorPtr cIt = tree->GetChildrenIterator();
  93       if ( cIt->more() )
  94         tree = cIt->next();
  95     }
  96     myHalfLeafSize = tree->maxSize() / 2.;
  97   }
  98
  99   //---------------------------------------------------------------------
 100   /*!
 101    * \brief Move node and update myOctreeNode accordingly
 102    */
 103   void MoveNode( const SMDS_MeshNode* node, const gp_Pnt& toPnt )
 104   {
 105     myOctreeNode->UpdateByMoveNode( node, toPnt );
 106     myMesh->MoveNode( node, toPnt.X(), toPnt.Y(), toPnt.Z() );
 107   }
 108
 109   //---------------------------------------------------------------------
 110   /*!
 111    * \brief Do it's job
 112    */
 113   const SMDS_MeshNode* FindClosestTo( const gp_Pnt& thePnt )
 114   {
 115     std::map<double, const SMDS_MeshNode*> dist2Nodes;
 116     myOctreeNode->NodesAround( thePnt.Coord(), dist2Nodes, myHalfLeafSize );
 117     if ( !dist2Nodes.empty() )
 118       return dist2Nodes.begin()->second;
 119
 120     std::vector<const SMDS_MeshNode*> nodes;
 121     //myOctreeNode->NodesAround( &tgtNode, &nodes, myHalfLeafSize );
 122
 123     double minSqDist = DBL_MAX;
 124     if ( nodes.empty() )  // get all nodes of OctreeNode's closest to thePnt
 125     {
 126       // sort leafs by their distance from thePnt
 127       typedef std::multimap< double, SMESH_OctreeNode* > TDistTreeMap;
 128       TDistTreeMap treeMap;
 129       std::list< SMESH_OctreeNode* > treeList;
 130       std::list< SMESH_OctreeNode* >::iterator trIt;
 131       treeList.push_back( myOctreeNode );
 132
 133       gp_XYZ pointNode( thePnt.X(), thePnt.Y(), thePnt.Z() );
 134       bool pointInside = myOctreeNode->isInside( pointNode, myHalfLeafSize );
 135       for ( trIt = treeList.begin(); trIt != treeList.end(); ++trIt)
 136       {
 137         SMESH_OctreeNode* tree = *trIt;
 138         if ( !tree->isLeaf() ) // put children to the queue
 139         {
 140           if ( pointInside && !tree->isInside( pointNode, myHalfLeafSize )) continue;
 141           SMESH_OctreeNodeIteratorPtr cIt = tree->GetChildrenIterator();
 142           while ( cIt->more() )
 143             treeList.push_back( cIt->next() );
 144         }
 145         else if ( tree->NbNodes() ) // put a tree to the treeMap
 146         {
 147           const Bnd_B3d& box = *tree->getBox();
 148           double sqDist = thePnt.SquareDistance( 0.5 * ( box.CornerMin() + box.CornerMax() ));
 149           treeMap.insert( std::make_pair( sqDist, tree ));
 150         }
 151       }
 152       // find distance after which there is no sense to check tree's
 153       double sqLimit = DBL_MAX;
 154       TDistTreeMap::iterator sqDist_tree = treeMap.begin();
 155       if ( treeMap.size() > 5 ) {
 156         SMESH_OctreeNode* closestTree = sqDist_tree->second;
 157         const Bnd_B3d& box = *closestTree->getBox();
 158         double limit = sqrt( sqDist_tree->first ) + sqrt ( box.SquareExtent() );
 159         sqLimit = limit * limit;
 160       }
 161       // get all nodes from trees
 162       for ( ; sqDist_tree != treeMap.end(); ++sqDist_tree) {
 163         if ( sqDist_tree->first > sqLimit )
 164           break;
 165         SMESH_OctreeNode* tree = sqDist_tree->second;
 166         tree->AllNodesAround( tree->GetNodeIterator()->next(), &nodes );
 167       }
 168     }
 169     // find closest among nodes
 170     minSqDist = DBL_MAX;
 171     const SMDS_MeshNode* closestNode = 0;
 172     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
 173     {
 174       double sqDist = thePnt.SquareDistance( SMESH_NodeXYZ( nodes[ i ]));
 175       if ( minSqDist > sqDist ) {
 176         closestNode = nodes[ i ];
 177         minSqDist = sqDist;
 178       }
 179     }
 180     return closestNode;
 181   }
 182
 183   //---------------------------------------------------------------------
 184   /*!
 185    * \brief Finds nodes located within a tolerance near a point
 186    */
 187   int FindNearPoint(const gp_Pnt&                        point,
 188                     const double                         tolerance,
 189                     std::vector< const SMDS_MeshNode* >& foundNodes)
 190   {
 191     myOctreeNode->NodesAround( point.Coord(), foundNodes, tolerance );
 192     return foundNodes.size();
 193   }
 194
 195   //---------------------------------------------------------------------
 196   /*!
 197    * \brief Destructor
 198    */
 199   ~SMESH_NodeSearcherImpl() { delete myOctreeNode; }
 200
 201   //---------------------------------------------------------------------
 202   /*!
 203    * \brief Return the node tree
 204    */
 205   const SMESH_OctreeNode* getTree() const { return myOctreeNode; }
 206
 207 private:
 208   SMESH_OctreeNode* myOctreeNode;
 209   SMDS_Mesh*        myMesh;
 210   double            myHalfLeafSize; // max size of a leaf box
 211 };
 212
 213 // ========================================================================
 214 namespace // Utils used in SMESH_ElementSearcherImpl::FindElementsByPoint()
 215 {
 216   const int MaxNbElemsInLeaf = 10; // maximal number of elements in a leaf of tree
 217   const int MaxLevel         = 7;  // maximal tree height -> nb terminal boxes: 8^7 = 2097152
 218   const double NodeRadius = 1e-9;  // to enlarge bnd box of element
 219
 220   //=======================================================================
 221   /*!
 222    * \brief Octal tree of bounding boxes of elements
 223    */
 224   //=======================================================================
 225
 226   class ElementBndBoxTree : public SMESH_Octree
 227   {
 228   public:
 229
 230     typedef boost::container::flat_set< const SMDS_MeshElement*, TIDCompare > TElemSeq;
 231
 232     ElementBndBoxTree(const SMDS_Mesh&     mesh,
 233                       SMDSAbs_ElementType  elemType,
 234                       SMDS_ElemIteratorPtr theElemIt = SMDS_ElemIteratorPtr(),
 235                       double               tolerance = NodeRadius );
 236     void getElementsNearPoint( const gp_Pnt& point, TElemSeq& foundElems );
 237     void getElementsNearLine ( const gp_Ax1& line,  TElemSeq& foundElems );
 238     void getElementsInBox    ( const Bnd_B3d& box,  TElemSeq& foundElems );
 239     void getElementsInSphere ( const gp_XYZ& center, const double radius, TElemSeq& foundElems );
 240     ElementBndBoxTree* getLeafAtPoint( const gp_XYZ& point );
 241     int  getNbElements();
 242
 243   protected:
 244     ElementBndBoxTree() {}
 245     SMESH_Octree* newChild() const { return new ElementBndBoxTree; }
 246     void          buildChildrenData();
 247     Bnd_B3d*      buildRootBox();
 248   private:
 249     //!< Bounding box of element
 250     struct ElementBox : public Bnd_B3d
 251     {
 252       const SMDS_MeshElement* _element;
 253       void init(const SMDS_MeshElement* elem, double tolerance);
 254     };
 255     std::vector< ElementBox* > _elements;
 256
 257     typedef ObjectPool< ElementBox > TElementBoxPool;
 258
 259     //!< allocator of ElementBox's and SMESH_TreeLimit
 260     struct LimitAndPool : public SMESH_TreeLimit
 261     {
 262       TElementBoxPool _elBoPool;
 263       LimitAndPool():SMESH_TreeLimit( MaxLevel, /*minSize=*/0. ) {}
 264     };
 265     LimitAndPool* getLimitAndPool() const
 266     {
 267       SMESH_TreeLimit* limitAndPool = const_cast< SMESH_TreeLimit* >( myLimit );
 268       return static_cast< LimitAndPool* >( limitAndPool );
 269     }
 270   };
 271
 272   //================================================================================
 273   /*!
 274    * \brief ElementBndBoxTree creation
 275    */
 276   //================================================================================
 277
 278   ElementBndBoxTree::ElementBndBoxTree(const SMDS_Mesh&     mesh,
 279                                        SMDSAbs_ElementType  elemType,
 280                                        SMDS_ElemIteratorPtr theElemIt,
 281                                        double               tolerance)
 282     :SMESH_Octree( new LimitAndPool() )
 283   {
 284     int nbElems = mesh.GetMeshInfo().NbElements( elemType );
 285     _elements.reserve( nbElems );
 286
 287     TElementBoxPool& elBoPool = getLimitAndPool()->_elBoPool;
 288
 289 #ifdef _DEBUG_
 290     if ( theElemIt && !theElemIt->more() )
 291       std::cout << "WARNING: ElementBndBoxTree constructed on empty iterator!" << std::endl;
 292 #endif
 293
 294     SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = theElemIt ? theElemIt : mesh.elementsIterator( elemType );
 295     while ( elemIt->more() )
 296     {
 297       ElementBox* eb = elBoPool.getNew();
 298       eb->init( elemIt->next(), tolerance );
 299       _elements.push_back( eb );
 300     }
 301     compute();
 302   }
 303
 304   //================================================================================
 305   /*!
 306    * \brief Return the maximal box
 307    */
 308   //================================================================================
 309
 310   Bnd_B3d* ElementBndBoxTree::buildRootBox()
 311   {
 312     Bnd_B3d* box = new Bnd_B3d;
 313     for ( size_t i = 0; i < _elements.size(); ++i )
 314       box->Add( *_elements[i] );
 315     return box;
 316   }
 317
 318   //================================================================================
 319   /*!
 320    * \brief Redistribute element boxes among children
 321    */
 322   //================================================================================
 323
 324   void ElementBndBoxTree::buildChildrenData()
 325   {
 326     for ( size_t i = 0; i < _elements.size(); ++i )
 327     {
 328       for (int j = 0; j < 8; j++)
 329       {
 330         if ( !_elements[i]->IsOut( *myChildren[j]->getBox() ))
 331           ((ElementBndBoxTree*)myChildren[j])->_elements.push_back( _elements[i]);
 332       }
 333     }
 334     //_size = _elements.size();
 335     SMESHUtils::FreeVector( _elements ); // = _elements.clear() + free memory
 336
 337     for (int j = 0; j < 8; j++)
 338     {
 339       ElementBndBoxTree* child = static_cast<ElementBndBoxTree*>( myChildren[j]);
 340       if ((int) child->_elements.size() <= MaxNbElemsInLeaf )
 341         child->myIsLeaf = true;
 342
 343       if ( child->isLeaf() && child->_elements.capacity() > child->_elements.size() )
 344         SMESHUtils::CompactVector( child->_elements );
 345     }
 346   }
 347
 348   //================================================================================
 349   /*!
 350    * \brief Return elements which can include the point
 351    */
 352   //================================================================================
 353
 354   void ElementBndBoxTree::getElementsNearPoint( const gp_Pnt& point, TElemSeq& foundElems)
 355   {
 356     if ( getBox()->IsOut( point.XYZ() ))
 357       return;
 358
 359     if ( isLeaf() )
 360     {
 361       for ( size_t i = 0; i < _elements.size(); ++i )
 362         if ( !_elements[i]->IsOut( point.XYZ() ))
 363           foundElems.insert( _elements[i]->_element );
 364     }
 365     else
 366     {
 367       for (int i = 0; i < 8; i++)
 368         ((ElementBndBoxTree*) myChildren[i])->getElementsNearPoint( point, foundElems );
 369     }
 370   }
 371
 372   //================================================================================
 373   /*!
 374    * \brief Return elements which can be intersected by the line
 375    */
 376   //================================================================================
 377
 378   void ElementBndBoxTree::getElementsNearLine( const gp_Ax1& line, TElemSeq& foundElems )
 379   {
 380     if ( getBox()->IsOut( line ))
 381       return;
 382
 383     if ( isLeaf() )
 384     {
 385       for ( size_t i = 0; i < _elements.size(); ++i )
 386         if ( !_elements[i]->IsOut( line ) )
 387           foundElems.insert( _elements[i]->_element );
 388     }
 389     else
 390     {
 391       for (int i = 0; i < 8; i++)
 392         ((ElementBndBoxTree*) myChildren[i])->getElementsNearLine( line, foundElems );
 393     }
 394   }
 395
 396   //================================================================================
 397   /*!
 398    * \brief Return elements from leaves intersecting the sphere
 399    */
 400   //================================================================================
 401
 402   void ElementBndBoxTree::getElementsInSphere ( const gp_XYZ& center,
 403                                                 const double  radius,
 404                                                 TElemSeq&     foundElems)
 405   {
 406     if ( getBox()->IsOut( center, radius ))
 407       return;
 408
 409     if ( isLeaf() )
 410     {
 411       for ( size_t i = 0; i < _elements.size(); ++i )
 412         if ( !_elements[i]->IsOut( center, radius ))
 413           foundElems.insert( _elements[i]->_element );
 414     }
 415     else
 416     {
 417       for (int i = 0; i < 8; i++)
 418         ((ElementBndBoxTree*) myChildren[i])->getElementsInSphere( center, radius, foundElems );
 419     }
 420   }
 421
 422   //================================================================================
 423   /*!
 424    * \brief Return elements from leaves intersecting the box
 425    */
 426   //================================================================================
 427
 428   void ElementBndBoxTree::getElementsInBox( const Bnd_B3d& box,  TElemSeq& foundElems )
 429   {
 430     if ( getBox()->IsOut( box ))
 431       return;
 432
 433     if ( isLeaf() )
 434     {
 435       for ( size_t i = 0; i < _elements.size(); ++i )
 436         if ( !_elements[i]->IsOut( box ))
 437           foundElems.insert( _elements[i]->_element );
 438     }
 439     else
 440     {
 441       for (int i = 0; i < 8; i++)
 442         ((ElementBndBoxTree*) myChildren[i])->getElementsInBox( box, foundElems );
 443     }
 444   }
 445
 446   //================================================================================
 447   /*!
 448    * \brief Return a leaf including a point
 449    */
 450   //================================================================================
 451
 452   ElementBndBoxTree* ElementBndBoxTree::getLeafAtPoint( const gp_XYZ& point )
 453   {
 454     if ( getBox()->IsOut( point ))
 455       return 0;
 456
 457     if ( isLeaf() )
 458     {
 459       return this;
 460     }
 461     else
 462     {
 463       for (int i = 0; i < 8; i++)
 464         if ( ElementBndBoxTree* l = ((ElementBndBoxTree*) myChildren[i])->getLeafAtPoint( point ))
 465           return l;
 466     }
 467     return 0;
 468   }
 469
 470   //================================================================================
 471   /*!
 472    * \brief Return number of elements
 473    */
 474   //================================================================================
 475
 476   int ElementBndBoxTree::getNbElements()
 477   {
 478     int nb = 0;
 479     if ( isLeaf() )
 480     {
 481       nb = _elements.size();
 482     }
 483     else
 484     {
 485       for (int i = 0; i < 8; i++)
 486         nb += ((ElementBndBoxTree*) myChildren[i])->getNbElements();
 487     }
 488     return nb;
 489   }
 490
 491   //================================================================================
 492   /*!
 493    * \brief Construct the element box
 494    */
 495   //================================================================================
 496
 497   void ElementBndBoxTree::ElementBox::init(const SMDS_MeshElement* elem, double tolerance)
 498   {
 499     _element  = elem;
 500     SMDS_ElemIteratorPtr nIt = elem->nodesIterator();
 501     while ( nIt->more() )
 502       Add( SMESH_NodeXYZ( nIt->next() ));
 503     Enlarge( tolerance );
 504   }
 505
 506 } // namespace
 507
 508 //=======================================================================
 509 /*!
 510  * \brief Implementation of search for the elements by point and
 511  *        of classification of point in 2D mesh
 512  */
 513 //=======================================================================
 514
 515 SMESH_ElementSearcher::~SMESH_ElementSearcher()
 516 {
 517 }
 518
 519 struct SMESH_ElementSearcherImpl: public SMESH_ElementSearcher
 520 {
 521   SMDS_Mesh*                        _mesh;
 522   SMDS_ElemIteratorPtr              _meshPartIt;
 523   ElementBndBoxTree*                _ebbTree      [SMDSAbs_NbElementTypes];
 524   int                               _ebbTreeHeight[SMDSAbs_NbElementTypes];
 525   SMESH_NodeSearcherImpl*           _nodeSearcher;
 526   SMDSAbs_ElementType               _elementType;
 527   double                            _tolerance;
 528   bool                              _outerFacesFound;
 529   std::set<const SMDS_MeshElement*> _outerFaces; // empty means "no internal faces at all"
 530
 531   SMESH_ElementSearcherImpl( SMDS_Mesh&           mesh,
 532                              double               tol=-1,
 533                              SMDS_ElemIteratorPtr elemIt=SMDS_ElemIteratorPtr())
 534     : _mesh(&mesh),_meshPartIt(elemIt),_nodeSearcher(0),_tolerance(tol),_outerFacesFound(false)
 535   {
 536     for ( int i = 0; i < SMDSAbs_NbElementTypes; ++i )
 537     {
 538       _ebbTree[i] = NULL;
 539       _ebbTreeHeight[i] = -1;
 540     }
 541     _elementType = SMDSAbs_All;
 542   }
 543   virtual ~SMESH_ElementSearcherImpl()
 544   {
 545     for ( int i = 0; i < SMDSAbs_NbElementTypes; ++i )
 546     {
 547       delete _ebbTree[i]; _ebbTree[i] = NULL;
 548     }
 549     if ( _nodeSearcher ) delete _nodeSearcher;
 550     _nodeSearcher = 0;
 551   }
 552   virtual int FindElementsByPoint(const gp_Pnt&                           point,
 553                                   SMDSAbs_ElementType                     type,
 554                                   std::vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElements);
 555   virtual TopAbs_State GetPointState(const gp_Pnt& point);
 556   virtual const SMDS_MeshElement* FindClosestTo( const gp_Pnt&       point,
 557                                                  SMDSAbs_ElementType type );
 558
 559   virtual void GetElementsNearLine( const gp_Ax1&                           line,
 560                                     SMDSAbs_ElementType                     type,
 561                                     std::vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElems);
 562   virtual void GetElementsInSphere( const gp_XYZ&                           center,
 563                                     const double                            radius,
 564                                     SMDSAbs_ElementType                     type,
 565                                     std::vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElems);
 566   virtual void GetElementsInBox( const Bnd_B3d&                          box,
 567                                  SMDSAbs_ElementType                     type,
 568                                  std::vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElems);
 569   virtual gp_XYZ Project(const gp_Pnt&            point,
 570                          SMDSAbs_ElementType      type,
 571                          const SMDS_MeshElement** closestElem);
 572   double getTolerance();
 573   bool getIntersParamOnLine(const gp_Lin& line, const SMDS_MeshElement* face,
 574                             const double tolerance, double & param);
 575   void findOuterBoundary(const SMDS_MeshElement* anyOuterFace);
 576   bool isOuterBoundary(const SMDS_MeshElement* face) const
 577   {
 578     return _outerFaces.empty() || _outerFaces.count(face);
 579   }
 580   int getTreeHeight()
 581   {
 582     if ( _ebbTreeHeight[ _elementType ] < 0 )
 583       _ebbTreeHeight[ _elementType ] = _ebbTree[ _elementType ]->getHeight();
 584     return _ebbTreeHeight[ _elementType ];
 585   }
 586
 587   struct TInters //!< data of intersection of the line and the mesh face (used in GetPointState())
 588   {
 589     const SMDS_MeshElement* _face;
 590     gp_Vec                  _faceNorm;
 591     bool                    _coincides; //!< the line lays in face plane
 592     TInters(const SMDS_MeshElement* face, const gp_Vec& faceNorm, bool coinc=false)
 593       : _face(face), _faceNorm( faceNorm ), _coincides( coinc ) {}
 594   };
 595   struct TFaceLink //!< link and faces sharing it (used in findOuterBoundary())
 596   {
 597     SMESH_TLink      _link;
 598     TIDSortedElemSet _faces;
 599     TFaceLink( const SMDS_MeshNode* n1, const SMDS_MeshNode* n2, const SMDS_MeshElement* face)
 600       : _link( n1, n2 ), _faces( &face, &face + 1) {}
 601   };
 602 };
 603
 604 ostream& operator<< (ostream& out, const SMESH_ElementSearcherImpl::TInters& i)
 605 {
 606   return out << "TInters(face=" << ( i._face ? i._face->GetID() : 0)
 607              << ", _coincides="<<i._coincides << ")";
 608 }
 609
 610 //=======================================================================
 611 /*!
 612  * \brief define tolerance for search
 613  */
 614 //=======================================================================
 615
 616 double SMESH_ElementSearcherImpl::getTolerance()
 617 {
 618   if ( _tolerance < 0 )
 619   {
 620     const SMDS_MeshInfo& meshInfo = _mesh->GetMeshInfo();
 621
 622     _tolerance = 0;
 623     if ( _nodeSearcher && meshInfo.NbNodes() > 1 )
 624     {
 625       double boxSize = _nodeSearcher->getTree()->maxSize();
 626       _tolerance = 1e-8 * boxSize/* / meshInfo.NbNodes()*/;
 627     }
 628     else if ( _ebbTree[_elementType] && meshInfo.NbElements() > 0 )
 629     {
 630       double boxSize = _ebbTree[_elementType]->maxSize();
 631       _tolerance = 1e-8 * boxSize/* / meshInfo.NbElements()*/;
 632     }
 633     if ( _tolerance == 0 )
 634     {
 635       // define tolerance by size of a most complex element
 636       int complexType = SMDSAbs_Volume;
 637       while ( complexType > SMDSAbs_All &&
 638               meshInfo.NbElements( SMDSAbs_ElementType( complexType )) < 1 )
 639         --complexType;
 640       if ( complexType == SMDSAbs_All ) return 0; // empty mesh
 641       double elemSize;
 642       if ( complexType == int( SMDSAbs_Node ))
 643       {
 644         SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt = _mesh->nodesIterator();
 645         elemSize = 1;
 646         if ( meshInfo.NbNodes() > 2 )
 647           elemSize = SMESH_TNodeXYZ( nodeIt->next() ).Distance( nodeIt->next() );
 648       }
 649       else
 650       {
 651         SMDS_ElemIteratorPtr  elemIt = _mesh->elementsIterator( SMDSAbs_ElementType( complexType ));
 652         const SMDS_MeshElement* elem = elemIt->next();
 653         SMDS_ElemIteratorPtr  nodeIt = elem->nodesIterator();
 654         SMESH_TNodeXYZ n1( nodeIt->next() );
 655         elemSize = 0;
 656         while ( nodeIt->more() )
 657         {
 658           double dist = n1.Distance( static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nodeIt->next() ));
 659           elemSize = std::max( dist, elemSize );
 660         }
 661       }
 662       _tolerance = 1e-4 * elemSize;
 663     }
 664   }
 665   return _tolerance;
 666 }
 667
 668 //================================================================================
 669 /*!
 670  * \brief Find intersection of the line and an edge of face and return parameter on line
 671  */
 672 //================================================================================
 673
 674 bool SMESH_ElementSearcherImpl::getIntersParamOnLine(const gp_Lin&           line,
 675                                                      const SMDS_MeshElement* face,
 676                                                      const double            tol,
 677                                                      double &                param)
 678 {
 679   int nbInts = 0;
 680   param = 0;
 681
 682   GeomAPI_ExtremaCurveCurve anExtCC;
 683   Handle(Geom_Curve) lineCurve = new Geom_Line( line );
 684
 685   int nbNodes = face->IsQuadratic() ? face->NbNodes()/2 : face->NbNodes();
 686   for ( int i = 0; i < nbNodes && nbInts < 2; ++i )
 687   {
 688     GC_MakeSegment edge( SMESH_TNodeXYZ( face->GetNode( i )),
 689                          SMESH_TNodeXYZ( face->GetNode( (i+1)%nbNodes) ));
 690     anExtCC.Init( lineCurve, edge.Value() );
 691     if ( anExtCC.NbExtrema() > 0 && anExtCC.LowerDistance() <= tol)
 692     {
 693       Standard_Real pl, pe;
 694       anExtCC.LowerDistanceParameters( pl, pe );
 695       param += pl;
 696       if ( ++nbInts == 2 )
 697         break;
 698     }
 699   }
 700   if ( nbInts > 0 ) param /= nbInts;
 701   return nbInts > 0;
 702 }
 703 //================================================================================
 704 /*!
 705  * \brief Find all faces belonging to the outer boundary of mesh
 706  */
 707 //================================================================================
 708
 709 void SMESH_ElementSearcherImpl::findOuterBoundary(const SMDS_MeshElement* outerFace)
 710 {
 711   if ( _outerFacesFound ) return;
 712
 713   // Collect all outer faces by passing from one outer face to another via their links
 714   // and BTW find out if there are internal faces at all.
 715
 716   // checked links and links where outer boundary meets internal one
 717   std::set< SMESH_TLink > visitedLinks, seamLinks;
 718
 719   // links to treat with already visited faces sharing them
 720   std::list < TFaceLink > startLinks;
 721
 722   // load startLinks with the first outerFace
 723   startLinks.push_back( TFaceLink( outerFace->GetNode(0), outerFace->GetNode(1), outerFace));
 724   _outerFaces.insert( outerFace );
 725
 726   TIDSortedElemSet emptySet;
 727   while ( !startLinks.empty() )
 728   {
 729     const SMESH_TLink& link  = startLinks.front()._link;
 730     TIDSortedElemSet&  faces = startLinks.front()._faces;
 731
 732     outerFace = *faces.begin();
 733     // find other faces sharing the link
 734     const SMDS_MeshElement* f;
 735     while (( f = SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet(link.node1(), link.node2(), emptySet, faces )))
 736       faces.insert( f );
 737
 738     // select another outer face among the found
 739     const SMDS_MeshElement* outerFace2 = 0;
 740     if ( faces.size() == 2 )
 741     {
 742       outerFace2 = (outerFace == *faces.begin() ? *faces.rbegin() : *faces.begin());
 743     }
 744     else if ( faces.size() > 2 )
 745     {
 746       seamLinks.insert( link );
 747
 748       // link direction within the outerFace
 749       gp_Vec n1n2( SMESH_TNodeXYZ( link.node1()),
 750                    SMESH_TNodeXYZ( link.node2()));
 751       int i1 = outerFace->GetNodeIndex( link.node1() );
 752       int i2 = outerFace->GetNodeIndex( link.node2() );
 753       bool rev = ( abs(i2-i1) == 1 ? i1 > i2 : i2 > i1 );
 754       if ( rev ) n1n2.Reverse();
 755       // outerFace normal
 756       gp_XYZ ofNorm, fNorm;
 757       if ( SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( outerFace, ofNorm, /*normalized=*/false ))
 758       {
 759         // direction from the link inside outerFace
 760         gp_Vec dirInOF = gp_Vec( ofNorm ) ^ n1n2;
 761         // sort all other faces by angle with the dirInOF
 762         std::map< double, const SMDS_MeshElement* > angle2Face;
 763         std::set< const SMDS_MeshElement*, TIDCompare >::const_iterator face = faces.begin();
 764         for ( ; face != faces.end(); ++face )
 765         {
 766           if ( *face == outerFace ) continue;
 767           if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( *face, fNorm, /*normalized=*/false ))
 768             continue;
 769           gp_Vec dirInF = gp_Vec( fNorm ) ^ n1n2;
 770           double angle = dirInOF.AngleWithRef( dirInF, n1n2 );
 771           if ( angle < 0 ) angle += 2. * M_PI;
 772           angle2Face.insert( std::make_pair( angle, *face ));
 773         }
 774         if ( !angle2Face.empty() )
 775           outerFace2 = angle2Face.begin()->second;
 776       }
 777     }
 778     // store the found outer face and add its links to continue searching from
 779     if ( outerFace2 )
 780     {
 781       _outerFaces.insert( outerFace2 );
 782       int nbNodes = outerFace2->NbCornerNodes();
 783       for ( int i = 0; i < nbNodes; ++i )
 784       {
 785         SMESH_TLink link2( outerFace2->GetNode(i), outerFace2->GetNode((i+1)%nbNodes));
 786         if ( visitedLinks.insert( link2 ).second )
 787           startLinks.push_back( TFaceLink( link2.node1(), link2.node2(), outerFace2 ));
 788       }
 789     }
 790     startLinks.pop_front();
 791   }
 792   _outerFacesFound = true;
 793
 794   if ( !seamLinks.empty() )
 795   {
 796     // There are internal boundaries touching the outher one,
 797     // find all faces of internal boundaries in order to find
 798     // faces of boundaries of holes, if any.
 799
 800   }
 801   else
 802   {
 803     _outerFaces.clear();
 804   }
 805 }
 806
 807 //=======================================================================
 808 /*!
 809  * \brief Find elements of given type where the given point is IN or ON.
 810  *        Returns nb of found elements and elements them-selves.
 811  *
 812  * 'ALL' type means elements of any type excluding nodes, balls and 0D elements
 813  */
 814 //=======================================================================
 815
 816 int SMESH_ElementSearcherImpl::
 817 FindElementsByPoint(const gp_Pnt&                           point,
 818                     SMDSAbs_ElementType                     type,
 819                     std::vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElements)
 820 {
 821   foundElements.clear();
 822   _elementType = type;
 823
 824   double tolerance = getTolerance();
 825
 826   // =================================================================================
 827   if ( type == SMDSAbs_Node || type == SMDSAbs_0DElement || type == SMDSAbs_Ball)
 828   {
 829     if ( !_nodeSearcher )
 830     {
 831       if ( _meshPartIt )
 832         _nodeSearcher = new SMESH_NodeSearcherImpl( 0, _meshPartIt );
 833       else
 834         _nodeSearcher = new SMESH_NodeSearcherImpl( _mesh );
 835     }
 836     std::vector< const SMDS_MeshNode* > foundNodes;
 837     _nodeSearcher->FindNearPoint( point, tolerance, foundNodes );
 838
 839     if ( type == SMDSAbs_Node )
 840     {
 841       foundElements.assign( foundNodes.begin(), foundNodes.end() );
 842     }
 843     else
 844     {
 845       for ( size_t i = 0; i < foundNodes.size(); ++i )
 846       {
 847         SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = foundNodes[i]->GetInverseElementIterator( type );
 848         while ( elemIt->more() )
 849           foundElements.push_back( elemIt->next() );
 850       }
 851     }
 852   }
 853   // =================================================================================
 854   else // elements more complex than 0D
 855   {
 856     if ( !_ebbTree[type] )
 857     {
 858       _ebbTree[_elementType] = new ElementBndBoxTree( *_mesh, type, _meshPartIt, tolerance );
 859     }
 860     ElementBndBoxTree::TElemSeq suspectElems;
 861     _ebbTree[ type ]->getElementsNearPoint( point, suspectElems );
 862     ElementBndBoxTree::TElemSeq::iterator elem = suspectElems.begin();
 863     for ( ; elem != suspectElems.end(); ++elem )
 864       if ( !SMESH_MeshAlgos::IsOut( *elem, point, tolerance ))
 865         foundElements.push_back( *elem );
 866   }
 867   return foundElements.size();
 868 }
 869
 870 //=======================================================================
 871 /*!
 872  * \brief Find an element of given type most close to the given point
 873  *
 874  * WARNING: Only edge, face and volume search is implemented so far
 875  */
 876 //=======================================================================
 877
 878 const SMDS_MeshElement*
 879 SMESH_ElementSearcherImpl::FindClosestTo( const gp_Pnt&       point,
 880                                           SMDSAbs_ElementType type )
 881 {
 882   const SMDS_MeshElement* closestElem = 0;
 883   _elementType = type;
 884
 885   if ( type == SMDSAbs_Face ||
 886        type == SMDSAbs_Volume ||
 887        type == SMDSAbs_Edge )
 888   {
 889     ElementBndBoxTree*& ebbTree = _ebbTree[ type ];
 890     if ( !ebbTree )
 891       ebbTree = new ElementBndBoxTree( *_mesh, type, _meshPartIt );
 892
 893     ElementBndBoxTree::TElemSeq suspectElems;
 894     ebbTree->getElementsNearPoint( point, suspectElems );
 895
 896     if ( suspectElems.empty() && ebbTree->maxSize() > 0 )
 897     {
 898       gp_Pnt boxCenter = 0.5 * ( ebbTree->getBox()->CornerMin() +
 899                                  ebbTree->getBox()->CornerMax() );
 900       double radius = -1;
 901       if ( ebbTree->getBox()->IsOut( point.XYZ() ))
 902         radius = point.Distance( boxCenter ) - 0.5 * ebbTree->maxSize();
 903       if ( radius < 0 )
 904         radius = ebbTree->maxSize() / pow( 2., getTreeHeight()) / 2;
 905       while ( suspectElems.empty() && radius < 1e100 )
 906       {
 907         ebbTree->getElementsInSphere( point.XYZ(), radius, suspectElems );
 908         radius *= 1.1;
 909       }
 910     }
 911     double minDist = std::numeric_limits<double>::max();
 912     std::multimap< double, const SMDS_MeshElement* > dist2face;
 913     ElementBndBoxTree::TElemSeq::iterator elem = suspectElems.begin();
 914     for ( ; elem != suspectElems.end(); ++elem )
 915     {
 916       double dist = SMESH_MeshAlgos::GetDistance( *elem, point );
 917       if ( dist < minDist + 1e-10)
 918       {
 919         minDist = dist;
 920         dist2face.insert( dist2face.begin(), std::make_pair( dist, *elem ));
 921       }
 922     }
 923     if ( !dist2face.empty() )
 924     {
 925       std::multimap< double, const SMDS_MeshElement* >::iterator d2f = dist2face.begin();
 926       closestElem = d2f->second;
 927       // if there are several elements at the same distance, select one
 928       // with GC closest to the point
 929       typedef SMDS_StdIterator< SMESH_TNodeXYZ, SMDS_ElemIteratorPtr > TXyzIterator;
 930       double minDistToGC = 0;
 931       for ( ++d2f; d2f != dist2face.end() && fabs( d2f->first - minDist ) < 1e-10; ++d2f )
 932       {
 933         if ( minDistToGC == 0 )
 934         {
 935           gp_XYZ gc(0,0,0);
 936           gc = accumulate( TXyzIterator(closestElem->nodesIterator()),
 937                            TXyzIterator(), gc ) / closestElem->NbNodes();
 938           minDistToGC = point.SquareDistance( gc );
 939         }
 940         gp_XYZ gc(0,0,0);
 941         gc = accumulate( TXyzIterator( d2f->second->nodesIterator()),
 942                          TXyzIterator(), gc ) / d2f->second->NbNodes();
 943         double d = point.SquareDistance( gc );
 944         if ( d < minDistToGC )
 945         {
 946           minDistToGC = d;
 947           closestElem = d2f->second;
 948         }
 949       }
 950       // cout << "FindClosestTo( " <<point.X()<<", "<<point.Y()<<", "<<point.Z()<<" ) FACE "
 951       //      <<closestElem->GetID() << " DIST " << minDist << endl;
 952     }
 953   }
 954   else
 955   {
 956     // NOT IMPLEMENTED SO FAR
 957   }
 958   return closestElem;
 959 }
 960
 961
 962 //================================================================================
 963 /*!
 964  * \brief Classify the given point in the closed 2D mesh
 965  */
 966 //================================================================================
 967
 968 TopAbs_State SMESH_ElementSearcherImpl::GetPointState(const gp_Pnt& point)
 969 {
 970   _elementType = SMDSAbs_Face;
 971
 972   double tolerance = getTolerance();
 973
 974   ElementBndBoxTree*& ebbTree = _ebbTree[ SMDSAbs_Face ];
 975   if ( !ebbTree )
 976     ebbTree = new ElementBndBoxTree( *_mesh, _elementType, _meshPartIt );
 977
 978   // Algo: analyse transition of a line starting at the point through mesh boundary;
 979   // try three lines parallel to axis of the coordinate system and perform rough
 980   // analysis. If solution is not clear perform thorough analysis.
 981
 982   const int nbAxes = 3;
 983   gp_Dir axisDir[ nbAxes ] = { gp::DX(), gp::DY(), gp::DZ() };
 984   std::map< double, TInters >   paramOnLine2TInters[ nbAxes ];
 985   std::list< TInters > tangentInters[ nbAxes ]; // of faces whose plane includes the line
 986   std::multimap< int, int > nbInt2Axis; // to find the simplest case
 987   for ( int axis = 0; axis < nbAxes; ++axis )
 988   {
 989     gp_Ax1 lineAxis( point, axisDir[axis]);
 990     gp_Lin line    ( lineAxis );
 991
 992     ElementBndBoxTree::TElemSeq suspectFaces; // faces possibly intersecting the line
 993     ebbTree->getElementsNearLine( lineAxis, suspectFaces );
 994
 995     // Intersect faces with the line
 996
 997     std::map< double, TInters > & u2inters = paramOnLine2TInters[ axis ];
 998     ElementBndBoxTree::TElemSeq::iterator face = suspectFaces.begin();
 999     for ( ; face != suspectFaces.end(); ++face )
1000     {
1001       // get face plane
1002       gp_XYZ fNorm;
1003       if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( *face, fNorm, /*normalized=*/false)) continue;
1004       gp_Pln facePlane( SMESH_TNodeXYZ( (*face)->GetNode(0)), fNorm );
1005
1006       // perform intersection
1007       IntAna_IntConicQuad intersection( line, IntAna_Quadric( facePlane ));
1008       if ( !intersection.IsDone() )
1009         continue;
1010       if ( intersection.IsInQuadric() )
1011       {
1012         tangentInters[ axis ].push_back( TInters( *face, fNorm, true ));
1013       }
1014       else if ( ! intersection.IsParallel() && intersection.NbPoints() > 0 )
1015       {
1016         double tol = 1e-4 * Sqrt( fNorm.Modulus() );
1017         gp_Pnt intersectionPoint = intersection.Point(1);
1018         if ( !SMESH_MeshAlgos::IsOut( *face, intersectionPoint, tol ))
1019           u2inters.insert( std::make_pair( intersection.ParamOnConic(1), TInters( *face, fNorm )));
1020       }
1021     }
1022     // Analyse intersections roughly
1023
1024     int nbInter = u2inters.size();
1025     if ( nbInter == 0 )
1026       return TopAbs_OUT;
1027
1028     double f = u2inters.begin()->first, l = u2inters.rbegin()->first;
1029     if ( nbInter == 1 ) // not closed mesh
1030       return fabs( f ) < tolerance ? TopAbs_ON : TopAbs_UNKNOWN;
1031
1032     if ( fabs( f ) < tolerance || fabs( l ) < tolerance )
1033       return TopAbs_ON;
1034
1035     if ( (f<0) == (l<0) )
1036       return TopAbs_OUT;
1037
1038     int nbIntBeforePoint = std::distance( u2inters.begin(), u2inters.lower_bound(0));
1039     int nbIntAfterPoint  = nbInter - nbIntBeforePoint;
1040     if ( nbIntBeforePoint == 1 || nbIntAfterPoint == 1 )
1041       return TopAbs_IN;
1042
1043     nbInt2Axis.insert( std::make_pair( std::min( nbIntBeforePoint, nbIntAfterPoint ), axis ));
1044
1045     if ( _outerFacesFound ) break; // pass to thorough analysis
1046
1047   } // three attempts - loop on CS axes
1048
1049   // Analyse intersections thoroughly.
1050   // We make two loops maximum, on the first one we only exclude touching intersections,
1051   // on the second, if situation is still unclear, we gather and use information on
1052   // position of faces (internal or outer). If faces position is already gathered,
1053   // we make the second loop right away.
1054
1055   for ( int hasPositionInfo = _outerFacesFound; hasPositionInfo < 2; ++hasPositionInfo )
1056   {
1057     std::multimap< int, int >::const_iterator nb_axis = nbInt2Axis.begin();
1058     for ( ; nb_axis != nbInt2Axis.end(); ++nb_axis )
1059     {
1060       int axis = nb_axis->second;
1061       std::map< double, TInters > & u2inters = paramOnLine2TInters[ axis ];
1062
1063       gp_Ax1 lineAxis( point, axisDir[axis]);
1064       gp_Lin line    ( lineAxis );
1065
1066       // add tangent intersections to u2inters
1067       double param;
1068       std::list< TInters >::const_iterator tgtInt = tangentInters[ axis ].begin();
1069       for ( ; tgtInt != tangentInters[ axis ].end(); ++tgtInt )
1070         if ( getIntersParamOnLine( line, tgtInt->_face, tolerance, param ))
1071           u2inters.insert( std::make_pair( param, *tgtInt ));
1072       tangentInters[ axis ].clear();
1073
1074       // Count intersections before and after the point excluding touching ones.
1075       // If hasPositionInfo we count intersections of outer boundary only
1076
1077       int nbIntBeforePoint = 0, nbIntAfterPoint = 0;
1078       double f = std::numeric_limits<double>::max(), l = -std::numeric_limits<double>::max();
1079       std::map< double, TInters >::iterator u_int1 = u2inters.begin(), u_int2 = u_int1;
1080       bool ok = ! u_int1->second._coincides;
1081       while ( ok && u_int1 != u2inters.end() )
1082       {
1083         double u = u_int1->first;
1084         bool touchingInt = false;
1085         if ( ++u_int2 != u2inters.end() )
1086         {
1087           // skip intersections at the same point (if the line passes through edge or node)
1088           int nbSamePnt = 0;
1089           while ( u_int2 != u2inters.end() && fabs( u_int2->first - u ) < tolerance )
1090           {
1091             ++nbSamePnt;
1092             ++u_int2;
1093           }
1094
1095           // skip tangent intersections
1096           int nbTgt = 0;
1097           if ( u_int2 != u2inters.end() )
1098           {
1099             const SMDS_MeshElement* prevFace = u_int1->second._face;
1100             while ( ok && u_int2->second._coincides )
1101             {
1102               if ( SMESH_MeshAlgos::NbCommonNodes(prevFace , u_int2->second._face) == 0 )
1103                 ok = false;
1104               else
1105               {
1106                 nbTgt++;
1107                 u_int2++;
1108                 ok = ( u_int2 != u2inters.end() );
1109               }
1110             }
1111           }
1112           if ( !ok ) break;
1113
1114           // skip intersections at the same point after tangent intersections
1115           if ( nbTgt > 0 )
1116           {
1117             double u2 = u_int2->first;
1118             ++u_int2;
1119             while ( u_int2 != u2inters.end() && fabs( u_int2->first - u2 ) < tolerance )
1120             {
1121               ++nbSamePnt;
1122               ++u_int2;
1123             }
1124           }
1125           // decide if we skipped a touching intersection
1126           if ( nbSamePnt + nbTgt > 0 )
1127           {
1128             double minDot = std::numeric_limits<double>::max(), maxDot = -minDot;
1129             std::map< double, TInters >::iterator u_int = u_int1;
1130             for ( ; u_int != u_int2; ++u_int )
1131             {
1132               if ( u_int->second._coincides ) continue;
1133               double dot = u_int->second._faceNorm * line.Direction();
1134               if ( dot > maxDot ) maxDot = dot;
1135               if ( dot < minDot ) minDot = dot;
1136             }
1137             touchingInt = ( minDot*maxDot < 0 );
1138           }
1139         }
1140         if ( !touchingInt )
1141         {
1142           if ( !hasPositionInfo || isOuterBoundary( u_int1->second._face ))
1143           {
1144             if ( u < 0 )
1145               ++nbIntBeforePoint;
1146             else
1147               ++nbIntAfterPoint;
1148           }
1149           if ( u < f ) f = u;
1150           if ( u > l ) l = u;
1151         }
1152
1153         u_int1 = u_int2; // to next intersection
1154
1155       } // loop on intersections with one line
1156
1157       if ( ok )
1158       {
1159         if ( fabs( f ) < tolerance || fabs( l ) < tolerance )
1160           return TopAbs_ON;
1161
1162         if ( nbIntBeforePoint == 0  || nbIntAfterPoint == 0)
1163           return TopAbs_OUT;
1164
1165         if ( nbIntBeforePoint + nbIntAfterPoint == 1 ) // not closed mesh
1166           return fabs( f ) < tolerance ? TopAbs_ON : TopAbs_UNKNOWN;
1167
1168         if ( nbIntBeforePoint == 1 || nbIntAfterPoint == 1 )
1169           return TopAbs_IN;
1170
1171         if ( (f<0) == (l<0) )
1172           return TopAbs_OUT;
1173
1174         if ( hasPositionInfo )
1175           return nbIntBeforePoint % 2 ? TopAbs_IN : TopAbs_OUT;
1176       }
1177     } // loop on intersections of the tree lines - thorough analysis
1178
1179     if ( !hasPositionInfo )
1180     {
1181       // gather info on faces position - is face in the outer boundary or not
1182       std::map< double, TInters > & u2inters = paramOnLine2TInters[ 0 ];
1183       findOuterBoundary( u2inters.begin()->second._face );
1184     }
1185
1186   } // two attempts - with and w/o faces position info in the mesh
1187
1188   return TopAbs_UNKNOWN;
1189 }
1190
1191 //=======================================================================
1192 /*!
1193  * \brief Return elements possibly intersecting the line
1194  */
1195 //=======================================================================
1196
1197 void SMESH_ElementSearcherImpl::
1198 GetElementsNearLine( const gp_Ax1&                           line,
1199                      SMDSAbs_ElementType                     type,
1200                      std::vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElems)
1201 {
1202   _elementType = type;
1203   ElementBndBoxTree*& ebbTree = _ebbTree[ type ];
1204   if ( !ebbTree )
1205     ebbTree = new ElementBndBoxTree( *_mesh, _elementType, _meshPartIt );
1206
1207   ElementBndBoxTree::TElemSeq elems;
1208   ebbTree->getElementsNearLine( line, elems );
1209
1210   foundElems.insert( foundElems.end(), elems.begin(), elems.end() );
1211 }
1212
1213 //=======================================================================
1214 /*
1215  * Return elements whose bounding box intersects a sphere
1216  */
1217 //=======================================================================
1218
1219 void SMESH_ElementSearcherImpl::
1220 GetElementsInSphere( const gp_XYZ&                           center,
1221                      const double                            radius,
1222                      SMDSAbs_ElementType                     type,
1223                      std::vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElems)
1224 {
1225   _elementType = type;
1226   ElementBndBoxTree*& ebbTree = _ebbTree[ type ];
1227   if ( !ebbTree )
1228     ebbTree = new ElementBndBoxTree( *_mesh, _elementType, _meshPartIt );
1229
1230   ElementBndBoxTree::TElemSeq elems;
1231   ebbTree->getElementsInSphere( center, radius, elems );
1232
1233   foundElems.insert( foundElems.end(), elems.begin(), elems.end() );
1234 }
1235
1236 //=======================================================================
1237 /*
1238  * Return elements whose bounding box intersects a given bounding box
1239  */
1240 //=======================================================================
1241
1242 void SMESH_ElementSearcherImpl::
1243 GetElementsInBox( const Bnd_B3d&                          box,
1244                   SMDSAbs_ElementType                     type,
1245                   std::vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElems)
1246 {
1247   _elementType = type;
1248   ElementBndBoxTree*& ebbTree = _ebbTree[ type ];
1249   if ( !ebbTree )
1250     ebbTree = new ElementBndBoxTree( *_mesh, _elementType, _meshPartIt, getTolerance() );
1251
1252   ElementBndBoxTree::TElemSeq elems;
1253   ebbTree->getElementsInBox( box, elems );
1254
1255   foundElems.insert( foundElems.end(), elems.begin(), elems.end() );
1256 }
1257
1258 //=======================================================================
1259 /*
1260  * \brief Return a projection of a given point to a mesh.
1261  *        Optionally return the closest element
1262  */
1263 //=======================================================================
1264
1265 gp_XYZ SMESH_ElementSearcherImpl::Project(const gp_Pnt&            point,
1266                                           SMDSAbs_ElementType      type,
1267                                           const SMDS_MeshElement** closestElem)
1268 {
1269   _elementType = type;
1270   if ( _mesh->GetMeshInfo().NbElements( _elementType ) == 0 )
1271     throw SALOME_Exception( LOCALIZED( "No elements of given type in the mesh" ));
1272
1273   ElementBndBoxTree*& ebbTree = _ebbTree[ _elementType ];
1274   if ( !ebbTree )
1275     ebbTree = new ElementBndBoxTree( *_mesh, _elementType, _meshPartIt );
1276
1277   gp_XYZ p = point.XYZ();
1278   ElementBndBoxTree* ebbLeaf = ebbTree->getLeafAtPoint( p );
1279   const Bnd_B3d* box = ebbLeaf ? ebbLeaf->getBox() : ebbTree->getBox();
1280   gp_XYZ pMin = box->CornerMin(), pMax = box->CornerMax();
1281   double radius = Precision::Infinite();
1282   if ( ebbLeaf || !box->IsOut( p ))
1283   {
1284     for ( int i = 1; i <= 3; ++i )
1285     {
1286       double d = 0.5 * ( pMax.Coord(i) - pMin.Coord(i) );
1287       if ( d > Precision::Confusion() )
1288         radius = Min( d, radius );
1289     }
1290     if ( !ebbLeaf )
1291       radius /= ebbTree->getHeight( /*full=*/true );
1292   }
1293   else // p outside of box
1294   {
1295     for ( int i = 1; i <= 3; ++i )
1296     {
1297       double d = 0;
1298       if ( point.Coord(i) < pMin.Coord(i) )
1299         d = pMin.Coord(i) - point.Coord(i);
1300       else if ( point.Coord(i) > pMax.Coord(i) )
1301         d = point.Coord(i) - pMax.Coord(i);
1302       if ( d > Precision::Confusion() )
1303         radius = Min( d, radius );
1304     }
1305   }
1306
1307   ElementBndBoxTree::TElemSeq elems;
1308   ebbTree->getElementsInSphere( p, radius, elems );
1309   while ( elems.empty() && radius < 1e100 )
1310   {
1311     radius *= 1.1;
1312     ebbTree->getElementsInSphere( p, radius, elems );
1313   }
1314   gp_XYZ proj, bestProj;
1315   const SMDS_MeshElement* elem = 0;
1316   double minDist = Precision::Infinite();
1317   ElementBndBoxTree::TElemSeq::iterator e = elems.begin();
1318   for ( ; e != elems.end(); ++e )
1319   {
1320     double d = SMESH_MeshAlgos::GetDistance( *e, point, &proj );
1321     if ( d < minDist )
1322     {
1323       bestProj = proj;
1324       elem = *e;
1325       minDist = d;
1326     }
1327   }
1328   if ( minDist > radius )
1329   {
1330     ElementBndBoxTree::TElemSeq elems2;
1331     ebbTree->getElementsInSphere( p, minDist, elems2 );
1332     for ( e = elems2.begin(); e != elems2.end(); ++e )
1333     {
1334       if ( elems.count( *e ))
1335         continue;
1336       double d = SMESH_MeshAlgos::GetDistance( *e, point, &proj );
1337       if ( d < minDist )
1338       {
1339         bestProj = proj;
1340         elem = *e;
1341         minDist = d;
1342       }
1343     }
1344   }
1345   if ( closestElem ) *closestElem = elem;
1346
1347   return bestProj;
1348 }
1349
1350 //=======================================================================
1351 /*!
1352  * \brief Return true if the point is IN or ON of the element
1353  */
1354 //=======================================================================
1355
1356 bool SMESH_MeshAlgos::IsOut( const SMDS_MeshElement* element, const gp_Pnt& point, double tol )
1357 {
1358   if ( element->GetType() == SMDSAbs_Volume)
1359   {
1360     return SMDS_VolumeTool( element ).IsOut( point.X(), point.Y(), point.Z(), tol );
1361   }
1362
1363   // get ordered nodes
1364
1365   std::vector< SMESH_TNodeXYZ > xyz; xyz.reserve( element->NbNodes()+1 );
1366
1367   SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt = element->interlacedNodesIterator();
1368   for ( int i = 0; nodeIt->more(); ++i )
1369     xyz.push_back( SMESH_TNodeXYZ( nodeIt->next() ));
1370
1371   int i, nbNodes = (int) xyz.size(); // central node of biquadratic is missing
1372
1373   if ( element->GetType() == SMDSAbs_Face ) // --------------------------------------------------
1374   {
1375     // compute face normal
1376     gp_Vec faceNorm(0,0,0);
1377     xyz.push_back( xyz.front() );
1378     for ( i = 0; i < nbNodes; ++i )
1379     {
1380       gp_Vec edge1( xyz[i+1], xyz[i]);
1381       gp_Vec edge2( xyz[i+1], xyz[(i+2)%nbNodes] );
1382       faceNorm += edge1 ^ edge2;
1383     }
1384     double fNormSize = faceNorm.Magnitude();
1385     if ( fNormSize <= tol )
1386     {
1387       // degenerated face: point is out if it is out of all face edges
1388       for ( i = 0; i < nbNodes; ++i )
1389       {
1390         SMDS_LinearEdge edge( xyz[i]._node, xyz[i+1]._node );
1391         if ( !IsOut( &edge, point, tol ))
1392           return false;
1393       }
1394       return true;
1395     }
1396     faceNorm /= fNormSize;
1397
1398     // check if the point lays on face plane
1399     gp_Vec n2p( xyz[0], point );
1400     double dot = n2p * faceNorm;
1401     if ( Abs( dot ) > tol ) // not on face plane
1402     {
1403       bool isOut = true;
1404       if ( nbNodes > 3 ) // maybe the face is not planar
1405       {
1406         double elemThick = 0;
1407         for ( i = 1; i < nbNodes; ++i )
1408         {
1409           gp_Vec n2n( xyz[0], xyz[i] );
1410           elemThick = Max( elemThick, Abs( n2n * faceNorm ));
1411         }
1412         isOut = Abs( dot ) > elemThick + tol;
1413       }
1414       if ( isOut )
1415         return isOut;
1416     }
1417
1418     // check if point is out of face boundary:
1419     // define it by closest transition of a ray point->infinity through face boundary
1420     // on the face plane.
1421     // First, find normal of a plane perpendicular to face plane, to be used as a cutting tool
1422     // to find intersections of the ray with the boundary.
1423     gp_Vec ray = n2p;
1424     gp_Vec plnNorm = ray ^ faceNorm;
1425     double n2pSize = plnNorm.Magnitude();
1426     if ( n2pSize <= tol ) return false; // point coincides with the first node
1427     if ( n2pSize * n2pSize > fNormSize * 100 ) return true; // point is very far
1428     plnNorm /= n2pSize;
1429     // for each node of the face, compute its signed distance to the cutting plane
1430     std::vector<double> dist( nbNodes + 1);
1431     for ( i = 0; i < nbNodes; ++i )
1432     {
1433       gp_Vec n2p( xyz[i], point );
1434       dist[i] = n2p * plnNorm;
1435     }
1436     dist.back() = dist.front();
1437     // find the closest intersection
1438     int    iClosest = -1;
1439     double rClosest = 0, distClosest = 1e100;
1440     gp_Pnt pClosest;
1441     for ( i = 0; i < nbNodes; ++i )
1442     {
1443       double r;
1444       if ( fabs( dist[i] ) < tol )
1445         r = 0.;
1446       else if ( fabs( dist[i+1]) < tol )
1447         r = 1.;
1448       else if ( dist[i] * dist[i+1] < 0 )
1449         r = dist[i] / ( dist[i] - dist[i+1] );
1450       else
1451         continue; // no intersection
1452       gp_Pnt pInt = xyz[i] * (1.-r) + xyz[i+1] * r;
1453       gp_Vec p2int( point, pInt);
1454       double intDist = p2int.SquareMagnitude();
1455       if ( intDist < distClosest )
1456       {
1457         iClosest = i;
1458         rClosest = r;
1459         pClosest = pInt;
1460         distClosest = intDist;
1461       }
1462     }
1463     if ( iClosest < 0 )
1464       return true; // no intesections - out
1465
1466     // analyse transition
1467     gp_Vec edge( xyz[iClosest], xyz[iClosest+1] );
1468     gp_Vec edgeNorm = -( edge ^ faceNorm ); // normal to intersected edge pointing out of face
1469     gp_Vec p2int ( point, pClosest );
1470     bool out = (edgeNorm * p2int) < -tol;
1471     if ( rClosest > 0. && rClosest < 1. ) // not node intersection
1472       return out;
1473
1474     // the ray passes through a face node; analyze transition through an adjacent edge
1475     gp_Pnt p1 = xyz[ (rClosest == 0.) ? ((iClosest+nbNodes-1) % nbNodes) : (iClosest+1) ];
1476     gp_Pnt p2 = xyz[ (rClosest == 0.) ? iClosest : ((iClosest+2) % nbNodes) ];
1477     gp_Vec edgeAdjacent( p1, p2 );
1478     gp_Vec edgeNorm2 = -( edgeAdjacent ^ faceNorm );
1479     bool out2 = (edgeNorm2 * p2int) < -tol;
1480
1481     bool covexCorner = ( edgeNorm * edgeAdjacent * (rClosest==1. ? 1. : -1.)) < 0;
1482     return covexCorner ? (out || out2) : (out && out2);
1483   }
1484
1485   if ( element->GetType() == SMDSAbs_Edge ) // --------------------------------------------------
1486   {
1487     // point is out of edge if it is NOT ON any straight part of edge
1488     // (we consider quadratic edge as being composed of two straight parts)
1489     for ( i = 1; i < nbNodes; ++i )
1490     {
1491       gp_Vec edge( xyz[i-1], xyz[i] );
1492       gp_Vec n1p ( xyz[i-1], point  );
1493       double u = ( edge * n1p ) / edge.SquareMagnitude(); // param [0,1] on the edge
1494       if ( u <= 0. ) {
1495         if ( n1p.SquareMagnitude() < tol * tol )
1496           return false;
1497         continue;
1498       }
1499       if ( u >= 1. ) {
1500         if ( point.SquareDistance( xyz[i] ) < tol * tol )
1501           return false;
1502         continue;
1503       }
1504       gp_XYZ proj = ( 1. - u ) * xyz[i-1] + u * xyz[i]; // projection of the point on the edge
1505       double dist2 = point.SquareDistance( proj );
1506       if ( dist2 > tol * tol )
1507         continue;
1508       return false; // point is ON this part
1509     }
1510     return true;
1511   }
1512
1513   // Node or 0D element -------------------------------------------------------------------------
1514   {
1515     gp_Vec n2p ( xyz[0], point );
1516     return n2p.SquareMagnitude() > tol * tol;
1517   }
1518   return true;
1519 }
1520
1521 //=======================================================================
1522 namespace
1523 {
1524   // Position of a point relative to a segment
1525   //            .           .
1526   //            .  LEFT     .
1527   //            .           .
1528   //  VERTEX 1  o----ON----->  VERTEX 2
1529   //            .           .
1530   //            .  RIGHT    .
1531   //            .           .
1532   enum PositionName { POS_LEFT = 1, POS_VERTEX = 2, POS_RIGHT = 4, //POS_ON = 8,
1533                       POS_ALL = POS_LEFT | POS_RIGHT | POS_VERTEX,
1534                       POS_MAX = POS_RIGHT };
1535   struct PointPos
1536   {
1537     PositionName _name;
1538     int          _index; // index of vertex or segment
1539
1540     PointPos( PositionName n, int i=-1 ): _name(n), _index(i) {}
1541     bool operator < (const PointPos& other ) const
1542     {
1543       if ( _name == other._name )
1544         return  ( _index < 0 || other._index < 0 ) ? false : _index < other._index;
1545       return _name < other._name;
1546     }
1547   };
1548
1549   //================================================================================
1550   /*!
1551    * \brief Return position of a point relative to a segment
1552    *  \param point2D      - the point to analyze position of
1553    *  \param segEnds      - end points of segments
1554    *  \param index0       - 0-based index of the first point of segment
1555    *  \param posToFindOut - flags of positions to detect
1556    *  \retval PointPos - point position
1557    */
1558   //================================================================================
1559
1560   PointPos getPointPosition( const gp_XY& point2D,
1561                              const gp_XY* segEnds,
1562                              const int    index0 = 0,
1563                              const int    posToFindOut = POS_ALL)
1564   {
1565     const gp_XY& p1 = segEnds[ index0   ];
1566     const gp_XY& p2 = segEnds[ index0+1 ];
1567     const gp_XY grad = p2 - p1;
1568
1569     if ( posToFindOut & POS_VERTEX )
1570     {
1571       // check if the point2D is at "vertex 1" zone
1572       gp_XY pp1[2] = { p1, gp_XY( p1.X() - grad.Y(),
1573                                   p1.Y() + grad.X() ) };
1574       if ( getPointPosition( point2D, pp1, 0, POS_LEFT|POS_RIGHT )._name == POS_LEFT )
1575         return PointPos( POS_VERTEX, index0 );
1576
1577       // check if the point2D is at "vertex 2" zone
1578       gp_XY pp2[2] = { p2, gp_XY( p2.X() - grad.Y(),
1579                                   p2.Y() + grad.X() ) };
1580       if ( getPointPosition( point2D, pp2, 0, POS_LEFT|POS_RIGHT )._name == POS_RIGHT )
1581         return PointPos( POS_VERTEX, index0 + 1);
1582     }
1583     double edgeEquation =
1584       ( point2D.X() - p1.X() ) * grad.Y() - ( point2D.Y() - p1.Y() ) * grad.X();
1585     return PointPos( edgeEquation < 0 ? POS_LEFT : POS_RIGHT, index0 );
1586   }
1587 }
1588
1589 //=======================================================================
1590 /*!
1591  * \brief Return minimal distance from a point to an element
1592  *
1593  * Currently we ignore non-planarity and 2nd order of face
1594  */
1595 //=======================================================================
1596
1597 double SMESH_MeshAlgos::GetDistance( const SMDS_MeshElement* elem,
1598                                      const gp_Pnt&           point,
1599                                      gp_XYZ*                 closestPnt )
1600 {
1601   switch ( elem->GetType() )
1602   {
1603   case SMDSAbs_Volume:
1604     return GetDistance( static_cast<const SMDS_MeshVolume*>( elem ), point, closestPnt );
1605   case SMDSAbs_Face:
1606     return GetDistance( static_cast<const SMDS_MeshFace*>( elem ), point, closestPnt );
1607   case SMDSAbs_Edge:
1608     return GetDistance( static_cast<const SMDS_MeshEdge*>( elem ), point, closestPnt );
1609   case SMDSAbs_Node:
1610     if ( closestPnt ) *closestPnt = SMESH_TNodeXYZ( elem );
1611     return point.Distance( SMESH_TNodeXYZ( elem ));
1612   default:;
1613   }
1614   return -1;
1615 }
1616
1617 //=======================================================================
1618 /*!
1619  * \brief Return minimal distance from a point to a face
1620  *
1621  * Currently we ignore non-planarity and 2nd order of face
1622  */
1623 //=======================================================================
1624
1625 double SMESH_MeshAlgos::GetDistance( const SMDS_MeshFace* face,
1626                                      const gp_Pnt&        point,
1627                                      gp_XYZ*              closestPnt )
1628 {
1629   const double badDistance = -1;
1630   if ( !face ) return badDistance;
1631
1632   int nbCorners = face->NbCornerNodes();
1633   if ( nbCorners > 3 )
1634   {
1635     std::vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
1636     int nbTria = SMESH_MeshAlgos::Triangulate().GetTriangles( face, nodes );
1637
1638     double minDist = Precision::Infinite();
1639     gp_XYZ cp;
1640     for ( int i = 0; i < 3 * nbTria; i += 3 )
1641     {
1642       SMDS_FaceOfNodes triangle( nodes[i], nodes[i+1], nodes[i+2] );
1643       double dist = GetDistance( &triangle, point, closestPnt );
1644       if ( dist < minDist )
1645       {
1646         minDist = dist;
1647         if ( closestPnt )
1648           cp = *closestPnt;
1649       }
1650     }
1651
1652     if ( closestPnt )
1653       *closestPnt = cp;
1654     return minDist;
1655   }
1656
1657   // coordinates of nodes (medium nodes, if any, ignored)
1658   typedef SMDS_StdIterator< SMESH_TNodeXYZ, SMDS_ElemIteratorPtr > TXyzIterator;
1659   std::vector<gp_XYZ> xyz( TXyzIterator( face->nodesIterator()), TXyzIterator() );
1660   xyz.resize( 4 );
1661
1662   // transformation to get xyz[0] lies on the origin, xyz[1] lies on the Z axis,
1663   // and xyz[2] lies in the XZ plane. This is to pass to 2D space on XZ plane.
1664   gp_Trsf trsf;
1665   gp_Vec OZ ( xyz[0], xyz[1] );
1666   gp_Vec OX ( xyz[0], xyz[2] );
1667   if ( OZ.Magnitude() < std::numeric_limits<double>::min() )
1668   {
1669     if ( xyz.size() < 4 ) return badDistance;
1670     OZ = gp_Vec ( xyz[0], xyz[2] );
1671     OX = gp_Vec ( xyz[0], xyz[3] );
1672   }
1673   gp_Ax3 tgtCS;
1674   try {
1675     tgtCS = gp_Ax3( xyz[0], OZ, OX );
1676   }
1677   catch ( Standard_Failure& ) {
1678     return badDistance;
1679   }
1680   trsf.SetTransformation( tgtCS );
1681
1682   // move all the nodes to 2D
1683   std::vector<gp_XY> xy( xyz.size() );
1684   for ( size_t i = 0; i < 3; ++i )
1685   {
1686     gp_XYZ p3d = xyz[i];
1687     trsf.Transforms( p3d );
1688     xy[i].SetCoord( p3d.X(), p3d.Z() );
1689   }
1690   xyz.back() = xyz.front();
1691   xy.back() = xy.front();
1692
1693   // // move the point in 2D
1694   gp_XYZ tmpPnt = point.XYZ();
1695   trsf.Transforms( tmpPnt );
1696   gp_XY point2D( tmpPnt.X(), tmpPnt.Z() );
1697
1698   // loop on edges of the face to analyze point position ralative to the face
1699   std::vector< PointPos > pntPosByType[ POS_MAX + 1 ];
1700   for ( size_t i = 1; i < xy.size(); ++i )
1701   {
1702     PointPos pos = getPointPosition( point2D, &xy[0], i-1 );
1703     pntPosByType[ pos._name ].push_back( pos );
1704   }
1705
1706   // compute distance
1707
1708   double dist = badDistance;
1709
1710   if ( pntPosByType[ POS_LEFT ].size() > 0 ) // point is most close to an edge
1711   {
1712     PointPos& pos = pntPosByType[ POS_LEFT ][0];
1713
1714     gp_Vec edge( xyz[ pos._index ], xyz[ pos._index+1 ]);
1715     gp_Vec n1p ( xyz[ pos._index ], point  );
1716     double u = ( edge * n1p ) / edge.SquareMagnitude(); // param [0,1] on the edge
1717     gp_XYZ proj = xyz[ pos._index ] + u * edge.XYZ(); // projection on the edge
1718     dist = point.Distance( proj );
1719     if ( closestPnt ) *closestPnt = proj;
1720   }
1721
1722   else if ( pntPosByType[ POS_RIGHT ].size() >= 2 ) // point is inside the face
1723   {
1724     dist = Abs( tmpPnt.Y() );
1725     if ( closestPnt )
1726     {
1727       if ( dist < std::numeric_limits<double>::min() ) {
1728         *closestPnt = point.XYZ();
1729       }
1730       else {
1731         tmpPnt.SetY( 0 );
1732         trsf.Inverted().Transforms( tmpPnt );
1733         *closestPnt = tmpPnt;
1734       }
1735     }
1736   }
1737
1738   else if ( pntPosByType[ POS_VERTEX ].size() > 0 ) // point is most close to a node
1739   {
1740     double minDist2 = Precision::Infinite();
1741     for ( size_t i = 0; i < pntPosByType[ POS_VERTEX ].size(); ++i )
1742     {
1743       PointPos& pos = pntPosByType[ POS_VERTEX ][i];
1744
1745       double d2 = point.SquareDistance( xyz[ pos._index ]);
1746       if ( minDist2 > d2 )
1747       {
1748         if ( closestPnt ) *closestPnt = xyz[ pos._index ];
1749         minDist2 = d2;
1750       }
1751     }
1752     dist = Sqrt( minDist2 );
1753   }
1754
1755   return dist;
1756 }
1757
1758 //=======================================================================
1759 /*!
1760  * \brief Return minimal distance from a point to an edge
1761  */
1762 //=======================================================================
1763
1764 double SMESH_MeshAlgos::GetDistance( const SMDS_MeshEdge* seg,
1765                                      const gp_Pnt&        point,
1766                                      gp_XYZ*              closestPnt )
1767 {
1768   double dist = Precision::Infinite();
1769   if ( !seg ) return dist;
1770
1771   int i = 0, nbNodes = seg->NbNodes();
1772
1773   std::vector< SMESH_TNodeXYZ > xyz( nbNodes );
1774   for ( SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt = seg->interlacedNodesIterator(); nodeIt->more(); i++ )
1775     xyz[ i ].Set( nodeIt->next() );
1776
1777   for ( i = 1; i < nbNodes; ++i )
1778   {
1779     gp_Vec edge( xyz[i-1], xyz[i] );
1780     gp_Vec n1p ( xyz[i-1], point  );
1781     double d, u = ( edge * n1p ) / edge.SquareMagnitude(); // param [0,1] on the edge
1782     if ( u <= 0. ) {
1783       if (( d = n1p.SquareMagnitude() ) < dist ) {
1784         dist = d;
1785         if ( closestPnt ) *closestPnt = xyz[i-1];
1786       }
1787     }
1788     else if ( u >= 1. ) {
1789       if (( d = point.SquareDistance( xyz[i] )) < dist ) {
1790         dist = d;
1791         if ( closestPnt ) *closestPnt = xyz[i];
1792       }
1793     }
1794     else {
1795       gp_XYZ proj = xyz[i-1] + u * edge.XYZ(); // projection of the point on the edge
1796       if (( d = point.SquareDistance( proj )) < dist ) {
1797         dist = d;
1798         if ( closestPnt ) *closestPnt = proj;
1799       }
1800     }
1801   }
1802   return Sqrt( dist );
1803 }
1804
1805 //=======================================================================
1806 /*!
1807  * \brief Return minimal distance from a point to a volume
1808  *
1809  * Currently we ignore non-planarity and 2nd order
1810  */
1811 //=======================================================================
1812
1813 double SMESH_MeshAlgos::GetDistance( const SMDS_MeshVolume* volume,
1814                                      const gp_Pnt&          point,
1815                                      gp_XYZ*                closestPnt )
1816 {
1817   SMDS_VolumeTool vTool( volume );
1818   vTool.SetExternalNormal();
1819   const int iQ = volume->IsQuadratic() ? 2 : 1;
1820
1821   double n[3], bc[3];
1822   double minDist = 1e100, dist;
1823   gp_XYZ closeP = point.XYZ();
1824   bool isOut = false;
1825   for ( int iF = 0; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
1826   {
1827     // skip a facet with normal not "looking at" the point
1828     if ( !vTool.GetFaceNormal( iF, n[0], n[1], n[2] ) ||
1829          !vTool.GetFaceBaryCenter( iF, bc[0], bc[1], bc[2] ))
1830       continue;
1831     gp_XYZ bcp = point.XYZ() - gp_XYZ( bc[0], bc[1], bc[2] );
1832     if ( gp_XYZ( n[0], n[1], n[2] ) * bcp < -1e-12 )
1833       continue;
1834
1835     // find distance to a facet
1836     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetFaceNodes( iF );
1837     switch ( vTool.NbFaceNodes( iF ) / iQ ) {
1838     case 3:
1839     {
1840       SMDS_FaceOfNodes tmpFace( nodes[0], nodes[ 1*iQ ], nodes[ 2*iQ ] );
1841       dist = GetDistance( &tmpFace, point, closestPnt );
1842       break;
1843     }
1844     case 4:
1845     {
1846       SMDS_FaceOfNodes tmpFace( nodes[0], nodes[ 1*iQ ], nodes[ 2*iQ ], nodes[ 3*iQ ]);
1847       dist = GetDistance( &tmpFace, point, closestPnt );
1848       break;
1849     }
1850     default:
1851       std::vector<const SMDS_MeshNode *> nvec( nodes, nodes + vTool.NbFaceNodes( iF ));
1852       SMDS_PolygonalFaceOfNodes tmpFace( nvec );
1853       dist = GetDistance( &tmpFace, point, closestPnt );
1854     }
1855     if ( dist < minDist )
1856     {
1857       minDist = dist;
1858       isOut = true;
1859       if ( closestPnt ) closeP = *closestPnt;
1860     }
1861   }
1862   if ( isOut )
1863   {
1864     if ( closestPnt ) *closestPnt = closeP;
1865     return minDist;
1866   }
1867
1868   return 0; // point is inside the volume
1869 }
1870
1871 //================================================================================
1872 /*!
1873  * \brief Returns barycentric coordinates of a point within a triangle.
1874  *        A not returned bc2 = 1. - bc0 - bc1.
1875  *        The point lies within the triangle if ( bc0 >= 0 && bc1 >= 0 && bc0+bc1 <= 1 )
1876  */
1877 //================================================================================
1878
1879 void SMESH_MeshAlgos::GetBarycentricCoords( const gp_XY& p,
1880                                             const gp_XY& t0,
1881                                             const gp_XY& t1,
1882                                             const gp_XY& t2,
1883                                             double &     bc0,
1884                                             double &     bc1)
1885 {
1886   const double // matrix 2x2
1887     T11 = t0.X()-t2.X(), T12 = t1.X()-t2.X(),
1888     T21 = t0.Y()-t2.Y(), T22 = t1.Y()-t2.Y();
1889   const double Tdet = T11*T22 - T12*T21; // matrix determinant
1890   if ( Abs( Tdet ) < std::numeric_limits<double>::min() )
1891   {
1892     bc0 = bc1 = 2.;
1893     return;
1894   }
1895   // matrix inverse
1896   const double t11 = T22, t12 = -T12, t21 = -T21, t22 = T11;
1897   // vector
1898   const double r11 = p.X()-t2.X(), r12 = p.Y()-t2.Y();
1899   // barycentric coordinates: multiply matrix by vector
1900   bc0 = (t11 * r11 + t12 * r12)/Tdet;
1901   bc1 = (t21 * r11 + t22 * r12)/Tdet;
1902 }
1903
1904 //=======================================================================
1905 //function : FindFaceInSet
1906 //purpose  : Return a face having linked nodes n1 and n2 and which is
1907 //           - not in avoidSet,
1908 //           - in elemSet provided that !elemSet.empty()
1909 //           i1 and i2 optionally returns indices of n1 and n2
1910 //=======================================================================
1911
1912 const SMDS_MeshElement*
1913 SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet(const SMDS_MeshNode*    n1,
1914                                const SMDS_MeshNode*    n2,
1915                                const TIDSortedElemSet& elemSet,
1916                                const TIDSortedElemSet& avoidSet,
1917                                int*                    n1ind,
1918                                int*                    n2ind)
1919
1920 {
1921   int i1 = 0, i2 = 0;
1922   const SMDS_MeshElement* face = 0;
1923
1924   SMDS_ElemIteratorPtr invElemIt = n1->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
1925   while ( invElemIt->more() && !face ) // loop on inverse faces of n1
1926   {
1927     const SMDS_MeshElement* elem = invElemIt->next();
1928     if (avoidSet.count( elem ))
1929       continue;
1930     if ( !elemSet.empty() && !elemSet.count( elem ))
1931       continue;
1932     // index of n1
1933     i1 = elem->GetNodeIndex( n1 );
1934     // find a n2 linked to n1
1935     int nbN = elem->IsQuadratic() ? elem->NbNodes()/2 : elem->NbNodes();
1936     for ( int di = -1; di < 2 && !face; di += 2 )
1937     {
1938       i2 = (i1+di+nbN) % nbN;
1939       if ( elem->GetNode( i2 ) == n2 )
1940         face = elem;
1941     }
1942     if ( !face && elem->IsQuadratic())
1943     {
1944       // analysis for quadratic elements using all nodes
1945       SMDS_NodeIteratorPtr anIter = elem->interlacedNodesIterator();
1946       const SMDS_MeshNode* prevN = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( anIter->next() );
1947       for ( i1 = -1, i2 = 0; anIter->more() && !face; i1++, i2++ )
1948       {
1949         const SMDS_MeshNode* n = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( anIter->next() );
1950         if ( n1 == prevN && n2 == n )
1951         {
1952           face = elem;
1953         }
1954         else if ( n2 == prevN && n1 == n )
1955         {
1956           face = elem; std::swap( i1, i2 );
1957         }
1958         prevN = n;
1959       }
1960     }
1961   }
1962   if ( n1ind ) *n1ind = i1;
1963   if ( n2ind ) *n2ind = i2;
1964   return face;
1965 }
1966
1967 //================================================================================
1968 /*!
1969  * Return sharp edges of faces and non-manifold ones. Optionally adds existing edges.
1970  */
1971 //================================================================================
1972
1973 std::vector< SMESH_MeshAlgos::Edge >
1974 SMESH_MeshAlgos::FindSharpEdges( SMDS_Mesh* theMesh,
1975                                  double     theAngle,
1976                                  bool       theAddExisting )
1977 {
1978   std::vector< Edge > resultEdges;
1979   if ( !theMesh ) return resultEdges;
1980
1981   typedef std::pair< bool, const SMDS_MeshNode* >                            TIsSharpAndMedium;
1982   typedef NCollection_DataMap< SMESH_TLink, TIsSharpAndMedium, SMESH_TLink > TLinkSharpMap;
1983
1984   TLinkSharpMap linkIsSharp( theMesh->NbFaces() );
1985   TIsSharpAndMedium sharpMedium( true, 0 );
1986   bool                 & isSharp = sharpMedium.first;
1987   const SMDS_MeshNode* & nMedium = sharpMedium.second;
1988
1989   if ( theAddExisting )
1990   {
1991     for ( SMDS_EdgeIteratorPtr edgeIt = theMesh->edgesIterator(); edgeIt->more(); )
1992     {
1993       const SMDS_MeshElement* edge = edgeIt->next();
1994       nMedium = ( edge->IsQuadratic() ) ? edge->GetNode(2) : 0;
1995       linkIsSharp.Bind( SMESH_TLink( edge->GetNode(0), edge->GetNode(1)), sharpMedium );
1996     }
1997   }
1998
1999   // check angles between face normals
2000
2001   const double angleCos = Cos( theAngle * M_PI / 180. ), angleCos2 = angleCos * angleCos;
2002   gp_XYZ norm1, norm2;
2003   std::vector< const SMDS_MeshNode* > faceNodes, linkNodes(2);
2004   std::vector<const SMDS_MeshElement *> linkFaces;
2005
2006   int nbSharp = linkIsSharp.Extent();
2007   for ( SMDS_FaceIteratorPtr faceIt = theMesh->facesIterator(); faceIt->more(); )
2008   {
2009     const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2010     size_t             nbCorners = face->NbCornerNodes();
2011
2012     faceNodes.assign( face->begin_nodes(), face->end_nodes() );
2013     if ( faceNodes.size() == nbCorners )
2014       faceNodes.resize( nbCorners * 2, 0 );
2015
2016     const SMDS_MeshNode* nPrev = faceNodes[ nbCorners-1 ];
2017     for ( size_t i = 0; i < nbCorners; ++i )
2018     {
2019       SMESH_TLink link( nPrev, faceNodes[i] );
2020       if ( !linkIsSharp.IsBound( link ))
2021       {
2022         linkNodes[0] = link.node1();
2023         linkNodes[1] = link.node2();
2024         linkFaces.clear();
2025         theMesh->GetElementsByNodes( linkNodes, linkFaces, SMDSAbs_Face );
2026
2027         isSharp = false;
2028         if ( linkFaces.size() > 2 )
2029         {
2030           isSharp = true;
2031         }
2032         else if ( linkFaces.size() == 2 &&
2033                   FaceNormal( linkFaces[0], norm1, /*normalize=*/false ) &&
2034                   FaceNormal( linkFaces[1], norm2, /*normalize=*/false ))
2035         {
2036           double dot = norm1 * norm2; // == cos * |norm1| * |norm2|
2037           if (( dot < 0 ) == ( angleCos < 0 ))
2038           {
2039             double cos2 = dot * dot / norm1.SquareModulus() / norm2.SquareModulus();
2040             isSharp = ( angleCos < 0 ) ? ( cos2 > angleCos2 ) : ( cos2 < angleCos2 );
2041           }
2042           else
2043           {
2044             isSharp = ( angleCos > 0 );
2045           }
2046         }
2047         nMedium = faceNodes[( i-1+nbCorners ) % nbCorners + nbCorners ];
2048
2049         linkIsSharp.Bind( link, sharpMedium );
2050         nbSharp += isSharp;
2051       }
2052
2053       nPrev = faceNodes[i];
2054     }
2055   }
2056
2057   resultEdges.resize( nbSharp );
2058   TLinkSharpMap::Iterator linkIsSharpIter( linkIsSharp );
2059   for ( int i = 0; linkIsSharpIter.More() && i < nbSharp; linkIsSharpIter.Next() )
2060   {
2061     const SMESH_TLink&                link = linkIsSharpIter.Key();
2062     const TIsSharpAndMedium& isSharpMedium = linkIsSharpIter.Value();
2063     if ( isSharpMedium.first )
2064     {
2065       Edge & edge  = resultEdges[ i++ ];
2066       edge._node1  = link.node1();
2067       edge._node2  = link.node2();
2068       edge._medium = isSharpMedium.second;
2069     }
2070   }
2071
2072   return resultEdges;
2073 }
2074
2075 //================================================================================
2076 /*!
2077  * Distribute all faces of the mesh between groups using given edges as group boundaries
2078  */
2079 //================================================================================
2080
2081 std::vector< std::vector< const SMDS_MeshElement* > >
2082 SMESH_MeshAlgos::SeparateFacesByEdges( SMDS_Mesh* theMesh, const std::vector< Edge >& theEdges )
2083 {
2084   std::vector< std::vector< const SMDS_MeshElement* > > groups;
2085   if ( !theMesh ) return groups;
2086
2087   // build map of face edges (SMESH_TLink) and their faces
2088
2089   typedef std::vector< const SMDS_MeshElement* >                    TFaceVec;
2090   typedef NCollection_DataMap< SMESH_TLink, TFaceVec, SMESH_TLink > TFacesByLinks;
2091   TFacesByLinks facesByLink( theMesh->NbFaces() );
2092
2093   std::vector< const SMDS_MeshNode* > faceNodes;
2094   for ( SMDS_FaceIteratorPtr faceIt = theMesh->facesIterator(); faceIt->more(); )
2095   {
2096     const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2097     size_t             nbCorners = face->NbCornerNodes();
2098
2099     faceNodes.assign( face->begin_nodes(), face->end_nodes() );
2100     faceNodes.resize( nbCorners + 1 );
2101     faceNodes[ nbCorners ] = faceNodes[0];
2102
2103     face->setIsMarked( false );
2104
2105     for ( size_t i = 0; i < nbCorners; ++i )
2106     {
2107       SMESH_TLink link( faceNodes[i], faceNodes[i+1] );
2108       TFaceVec* linkFaces = facesByLink.ChangeSeek( link );
2109       if ( !linkFaces )
2110       {
2111         linkFaces = facesByLink.Bound( link, TFaceVec() );
2112         linkFaces->reserve(2);
2113       }
2114       linkFaces->push_back( face );
2115     }
2116   }
2117
2118   // remove the given edges from facesByLink map
2119
2120   for ( size_t i = 0; i < theEdges.size(); ++i )
2121   {
2122     SMESH_TLink link( theEdges[i]._node1, theEdges[i]._node2 );
2123     facesByLink.UnBind( link );
2124   }
2125
2126   // faces connected via links of facesByLink map form a group
2127
2128   while ( !facesByLink.IsEmpty() )
2129   {
2130     groups.push_back( TFaceVec() );
2131     TFaceVec & group = groups.back();
2132
2133     group.push_back( TFacesByLinks::Iterator( facesByLink ).Value()[0] );
2134     group.back()->setIsMarked( true );
2135
2136     for ( size_t iF = 0; iF < group.size(); ++iF )
2137     {
2138       const SMDS_MeshElement* face = group[iF];
2139       size_t             nbCorners = face->NbCornerNodes();
2140       faceNodes.assign( face->begin_nodes(), face->end_nodes() );
2141       faceNodes.resize( nbCorners + 1 );
2142       faceNodes[ nbCorners ] = faceNodes[0];
2143
2144       for ( size_t iN = 0; iN < nbCorners; ++iN )
2145       {
2146         SMESH_TLink link( faceNodes[iN], faceNodes[iN+1] );
2147         if ( const TFaceVec* faces = facesByLink.Seek( link ))
2148         {
2149           const TFaceVec& faceNeighbors = *faces;
2150           for ( size_t i = 0; i < faceNeighbors.size(); ++i )
2151             if ( !faceNeighbors[i]->isMarked() )
2152             {
2153               group.push_back( faceNeighbors[i] );
2154               faceNeighbors[i]->setIsMarked( true );
2155             }
2156           facesByLink.UnBind( link );
2157         }
2158       }
2159     }
2160   }
2161
2162   // find faces that are alone in its group; they were not in facesByLink
2163
2164   int nbInGroups = 0;
2165   for ( size_t i = 0; i < groups.size(); ++i )
2166     nbInGroups += groups[i].size();
2167   if ( nbInGroups < theMesh->NbFaces() )
2168   {
2169     for ( SMDS_FaceIteratorPtr faceIt = theMesh->facesIterator(); faceIt->more(); )
2170     {
2171       const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2172       if ( !face->isMarked() )
2173       {
2174         groups.push_back( TFaceVec() );
2175         groups.back().push_back( face );
2176       }
2177     }
2178   }
2179
2180   return groups;
2181 }
2182
2183 //================================================================================
2184 /*!
2185  * \brief Calculate normal of a mesh face
2186  */
2187 //================================================================================
2188
2189 bool SMESH_MeshAlgos::FaceNormal(const SMDS_MeshElement* F, gp_XYZ& normal, bool normalized)
2190 {
2191   if ( !F || F->GetType() != SMDSAbs_Face )
2192     return false;
2193
2194   normal.SetCoord(0,0,0);
2195   int nbNodes = F->NbCornerNodes();
2196   for ( int i = 0; i < nbNodes-2; ++i )
2197   {
2198     gp_XYZ p[3];
2199     for ( int n = 0; n < 3; ++n )
2200     {
2201       const SMDS_MeshNode* node = F->GetNode( i + n );
2202       p[n].SetCoord( node->X(), node->Y(), node->Z() );
2203     }
2204     normal += ( p[2] - p[1] ) ^ ( p[0] - p[1] );
2205   }
2206   double size2 = normal.SquareModulus();
2207   bool ok = ( size2 > std::numeric_limits<double>::min() * std::numeric_limits<double>::min());
2208   if ( normalized && ok )
2209     normal /= sqrt( size2 );
2210
2211   return ok;
2212 }
2213
2214 //================================================================================
2215 /*!
2216  * \brief Return nodes common to two elements
2217  */
2218 //================================================================================
2219
2220 int SMESH_MeshAlgos::NbCommonNodes(const SMDS_MeshElement* e1,
2221                                    const SMDS_MeshElement* e2)
2222 {
2223   int nb = 0;
2224   for ( int i = 0 ; i < e1->NbNodes(); ++i )
2225     nb += ( e2->GetNodeIndex( e1->GetNode( i )) >= 0 );
2226   return nb;
2227 }
2228
2229 //================================================================================
2230 /*!
2231  * \brief Return nodes common to two elements
2232  */
2233 //================================================================================
2234
2235 std::vector< const SMDS_MeshNode*> SMESH_MeshAlgos::GetCommonNodes(const SMDS_MeshElement* e1,
2236                                                                    const SMDS_MeshElement* e2)
2237 {
2238   std::vector< const SMDS_MeshNode*> common;
2239   for ( int i = 0 ; i < e1->NbNodes(); ++i )
2240     if ( e2->GetNodeIndex( e1->GetNode( i )) >= 0 )
2241       common.push_back( e1->GetNode( i ));
2242   return common;
2243 }
2244
2245 //================================================================================
2246 /*!
2247  * \brief Return true if node1 encounters first in the face and node2, after
2248  */
2249 //================================================================================
2250
2251 bool SMESH_MeshAlgos::IsRightOrder( const SMDS_MeshElement* face,
2252                                     const SMDS_MeshNode*    node0,
2253                                     const SMDS_MeshNode*    node1 )
2254 {
2255   int i0 = face->GetNodeIndex( node0 );
2256   int i1 = face->GetNodeIndex( node1 );
2257   if ( face->IsQuadratic() )
2258   {
2259     if ( face->IsMediumNode( node0 ))
2260     {
2261       i0 -= ( face->NbNodes()/2 - 1 );
2262       i1 *= 2;
2263     }
2264     else
2265     {
2266       i1 -= ( face->NbNodes()/2 - 1 );
2267       i0 *= 2;
2268     }
2269   }
2270   int diff = i1 - i0;
2271   return ( diff == 1 ) || ( diff == -face->NbNodes()+1 );
2272 }
2273
2274 //=======================================================================
2275 /*!
2276  * \brief Partition given 1D elements into groups of contiguous edges.
2277  *        A node where number of meeting edges != 2 is a group end.
2278  *        An optional startNode is used to orient groups it belongs to.
2279  * \return a list of edge groups and a list of corresponding node groups.
2280  *         If a group is closed, the first and last nodes of the group are same.
2281  */
2282 //=======================================================================
2283
2284 void SMESH_MeshAlgos::Get1DBranches( SMDS_ElemIteratorPtr theEdgeIt,
2285                                      TElemGroupVector&    theEdgeGroups,
2286                                      TNodeGroupVector&    theNodeGroups,
2287                                      const SMDS_MeshNode* theStartNode )
2288 {
2289   if ( !theEdgeIt )
2290     return;
2291
2292   // build map of nodes and their adjacent edges
2293
2294   typedef std::vector< const SMDS_MeshNode* >                                 TNodeVec;
2295   typedef std::vector< const SMDS_MeshElement* >                              TEdgeVec;
2296   typedef NCollection_DataMap< const SMDS_MeshNode*, TEdgeVec, SMESH_Hasher > TEdgesByNodeMap;
2297   TEdgesByNodeMap edgesByNode;
2298
2299   while ( theEdgeIt->more() )
2300   {
2301     const SMDS_MeshElement* edge = theEdgeIt->next();
2302     if ( edge->GetType() != SMDSAbs_Edge )
2303       continue;
2304
2305     const SMDS_MeshNode* nodes[2] = { edge->GetNode(0), edge->GetNode(1) };
2306     for ( int i = 0; i < 2; ++i )
2307     {
2308       TEdgeVec* nodeEdges = edgesByNode.ChangeSeek( nodes[i] );
2309       if ( !nodeEdges )
2310       {
2311         nodeEdges = edgesByNode.Bound( nodes[i], TEdgeVec() );
2312         nodeEdges->reserve(2);
2313       }
2314       nodeEdges->push_back( edge );
2315     }
2316   }
2317
2318   if ( edgesByNode.IsEmpty() )
2319     return;
2320
2321
2322   // build edge branches
2323
2324   TElemGroupVector branches(2);
2325   TNodeGroupVector nodeBranches(2);
2326
2327   while ( !edgesByNode.IsEmpty() )
2328   {
2329     if ( !theStartNode || !edgesByNode.IsBound( theStartNode ))
2330     {
2331       theStartNode = TEdgesByNodeMap::Iterator( edgesByNode ).Key();
2332     }
2333
2334     size_t nbBranches = 0;
2335     bool startIsBranchEnd = false;
2336
2337     while ( edgesByNode.IsBound( theStartNode ))
2338     {
2339       // initialize a new branch
2340
2341       ++nbBranches;
2342       if ( branches.size() < nbBranches )
2343       {
2344         branches.push_back   ( TEdgeVec() );
2345         nodeBranches.push_back( TNodeVec() );
2346       }
2347       TEdgeVec & branch     = branches    [ nbBranches - 1 ];
2348       TNodeVec & nodeBranch = nodeBranches[ nbBranches - 1 ];
2349       branch.clear();
2350       nodeBranch.clear();
2351       {
2352         TEdgeVec& edges = edgesByNode( theStartNode );
2353         startIsBranchEnd = ( edges.size() != 2 );
2354
2355         int nbEdges = 0;
2356         const SMDS_MeshElement* startEdge = 0;
2357         for ( size_t i = 0; i < edges.size(); ++i )
2358         {
2359           if ( !startEdge && edges[i] )
2360           {
2361             startEdge = edges[i];
2362             edges[i] = 0;
2363           }
2364           nbEdges += bool( edges[i] );
2365         }
2366         if ( nbEdges == 0 )
2367           edgesByNode.UnBind( theStartNode );
2368         if ( !startEdge )
2369           continue;
2370
2371         branch.push_back( startEdge );
2372
2373         nodeBranch.push_back( theStartNode );
2374         nodeBranch.push_back( branch.back()->GetNode(0) );
2375         if ( nodeBranch.back() == theStartNode )
2376           nodeBranch.back() = branch.back()->GetNode(1);
2377       }
2378
2379       // fill the branch
2380
2381       bool isBranchEnd = false;
2382       TEdgeVec* edgesPtr;
2383
2384       while (( !isBranchEnd ) && ( edgesPtr = edgesByNode.ChangeSeek( nodeBranch.back() )))
2385       {
2386         TEdgeVec& edges = *edgesPtr;
2387
2388         isBranchEnd = ( edges.size() != 2 );
2389
2390         const SMDS_MeshNode* lastNode = nodeBranch.back();
2391
2392         switch ( edges.size() )
2393         {
2394         case 1:
2395           edgesByNode.UnBind( lastNode );
2396           break;
2397
2398         case 2:
2399         {
2400           if ( const SMDS_MeshElement* nextEdge = edges[ edges[0] == branch.back() ])
2401           {
2402             branch.push_back( nextEdge );
2403
2404             const SMDS_MeshNode* nextNode = nextEdge->GetNode(0);
2405             if ( nodeBranch.back() == nextNode )
2406               nextNode = nextEdge->GetNode(1);
2407             nodeBranch.push_back( nextNode );
2408           }
2409           edgesByNode.UnBind( lastNode );
2410           break;
2411         }
2412
2413         default:
2414           int nbEdges = 0;
2415           for ( size_t i = 0; i < edges.size(); ++i )
2416           {
2417             if ( edges[i] == branch.back() )
2418               edges[i] = 0;
2419             nbEdges += bool( edges[i] );
2420           }
2421           if ( nbEdges == 0 )
2422             edgesByNode.UnBind( lastNode );
2423         }
2424       }
2425     } // while ( edgesByNode.IsBound( theStartNode ))
2426
2427
2428     // put the found branches to the result
2429
2430     if ( nbBranches == 2 && !startIsBranchEnd ) // join two branches starting at the same node
2431     {
2432       std::reverse( nodeBranches[0].begin(), nodeBranches[0].end() );
2433       nodeBranches[0].pop_back();
2434       nodeBranches[0].reserve( nodeBranches[0].size() + nodeBranches[1].size() );
2435       nodeBranches[0].insert( nodeBranches[0].end(),
2436                               nodeBranches[1].begin(), nodeBranches[1].end() );
2437
2438       std::reverse( branches[0].begin(), branches[0].end() );
2439       branches[0].reserve( branches[0].size() + branches[1].size() );
2440       branches[0].insert( branches[0].end(), branches[1].begin(), branches[1].end() );
2441
2442       nodeBranches[1].clear();
2443       branches[1].clear();
2444     }
2445
2446     for ( size_t i = 0; i < nbBranches; ++i )
2447     {
2448       if ( branches[i].empty() )
2449         continue;
2450
2451       theEdgeGroups.push_back( TEdgeVec() );
2452       theEdgeGroups.back().swap( branches[i] );
2453
2454       theNodeGroups.push_back( TNodeVec() );
2455       theNodeGroups.back().swap( nodeBranches[i] );
2456     }
2457
2458   } // while ( !edgesByNode.IsEmpty() )
2459
2460   return;
2461 }
2462
2463 //=======================================================================
2464 /*!
2465  * \brief Return SMESH_NodeSearcher
2466  */
2467 //=======================================================================
2468
2469 SMESH_NodeSearcher* SMESH_MeshAlgos::GetNodeSearcher(SMDS_Mesh& mesh)
2470 {
2471   return new SMESH_NodeSearcherImpl( &mesh );
2472 }
2473
2474 //=======================================================================
2475 /*!
2476  * \brief Return SMESH_NodeSearcher
2477  */
2478 //=======================================================================
2479
2480 SMESH_NodeSearcher* SMESH_MeshAlgos::GetNodeSearcher(SMDS_ElemIteratorPtr elemIt)
2481 {
2482   return new SMESH_NodeSearcherImpl( 0, elemIt );
2483 }
2484
2485 //=======================================================================
2486 /*!
2487  * \brief Return SMESH_ElementSearcher
2488  */
2489 //=======================================================================
2490
2491 SMESH_ElementSearcher* SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher(SMDS_Mesh& mesh,
2492                                                            double     tolerance)
2493 {
2494   return new SMESH_ElementSearcherImpl( mesh, tolerance );
2495 }
2496
2497 //=======================================================================
2498 /*!
2499  * \brief Return SMESH_ElementSearcher acting on a sub-set of elements
2500  */
2501 //=======================================================================
2502
2503 SMESH_ElementSearcher* SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher(SMDS_Mesh&           mesh,
2504                                                            SMDS_ElemIteratorPtr elemIt,
2505                                                            double               tolerance)
2506 {
2507   return new SMESH_ElementSearcherImpl( mesh, tolerance, elemIt );
2508 }