src/SMESHUtils/SMESH_MeshAlgos.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2021  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     smIdType 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.Extrema().IsDone() ||
 692          anExtCC.Extrema().IsParallel() )
 693       continue;
 694     if ( anExtCC.NbExtrema() > 0 && anExtCC.LowerDistance() <= tol)
 695     {
 696       Standard_Real pl, pe;
 697       anExtCC.LowerDistanceParameters( pl, pe );
 698       param += pl;
 699       if ( ++nbInts == 2 )
 700         break;
 701     }
 702   }
 703   if ( nbInts > 0 ) param /= nbInts;
 704   return nbInts > 0;
 705 }
 706 //================================================================================
 707 /*!
 708  * \brief Find all faces belonging to the outer boundary of mesh
 709  */
 710 //================================================================================
 711
 712 void SMESH_ElementSearcherImpl::findOuterBoundary(const SMDS_MeshElement* outerFace)
 713 {
 714   if ( _outerFacesFound ) return;
 715
 716   // Collect all outer faces by passing from one outer face to another via their links
 717   // and BTW find out if there are internal faces at all.
 718
 719   // checked links and links where outer boundary meets internal one
 720   std::set< SMESH_TLink > visitedLinks, seamLinks;
 721
 722   // links to treat with already visited faces sharing them
 723   std::list < TFaceLink > startLinks;
 724
 725   // load startLinks with the first outerFace
 726   startLinks.push_back( TFaceLink( outerFace->GetNode(0), outerFace->GetNode(1), outerFace));
 727   _outerFaces.insert( outerFace );
 728
 729   TIDSortedElemSet emptySet;
 730   while ( !startLinks.empty() )
 731   {
 732     const SMESH_TLink& link  = startLinks.front()._link;
 733     TIDSortedElemSet&  faces = startLinks.front()._faces;
 734
 735     outerFace = *faces.begin();
 736     // find other faces sharing the link
 737     const SMDS_MeshElement* f;
 738     while (( f = SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet(link.node1(), link.node2(), emptySet, faces )))
 739       faces.insert( f );
 740
 741     // select another outer face among the found
 742     const SMDS_MeshElement* outerFace2 = 0;
 743     if ( faces.size() == 2 )
 744     {
 745       outerFace2 = (outerFace == *faces.begin() ? *faces.rbegin() : *faces.begin());
 746     }
 747     else if ( faces.size() > 2 )
 748     {
 749       seamLinks.insert( link );
 750
 751       // link direction within the outerFace
 752       gp_Vec n1n2( SMESH_TNodeXYZ( link.node1()),
 753                    SMESH_TNodeXYZ( link.node2()));
 754       int i1 = outerFace->GetNodeIndex( link.node1() );
 755       int i2 = outerFace->GetNodeIndex( link.node2() );
 756       bool rev = ( abs(i2-i1) == 1 ? i1 > i2 : i2 > i1 );
 757       if ( rev ) n1n2.Reverse();
 758       // outerFace normal
 759       gp_XYZ ofNorm, fNorm;
 760       if ( SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( outerFace, ofNorm, /*normalized=*/false ))
 761       {
 762         // direction from the link inside outerFace
 763         gp_Vec dirInOF = gp_Vec( ofNorm ) ^ n1n2;
 764         // sort all other faces by angle with the dirInOF
 765         std::map< double, const SMDS_MeshElement* > angle2Face;
 766         std::set< const SMDS_MeshElement*, TIDCompare >::const_iterator face = faces.begin();
 767         for ( ; face != faces.end(); ++face )
 768         {
 769           if ( *face == outerFace ) continue;
 770           if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( *face, fNorm, /*normalized=*/false ))
 771             continue;
 772           gp_Vec dirInF = gp_Vec( fNorm ) ^ n1n2;
 773           double angle = dirInOF.AngleWithRef( dirInF, n1n2 );
 774           if ( angle < 0 ) angle += 2. * M_PI;
 775           angle2Face.insert( std::make_pair( angle, *face ));
 776         }
 777         if ( !angle2Face.empty() )
 778           outerFace2 = angle2Face.begin()->second;
 779       }
 780     }
 781     // store the found outer face and add its links to continue searching from
 782     if ( outerFace2 )
 783     {
 784       _outerFaces.insert( outerFace2 );
 785       int nbNodes = outerFace2->NbCornerNodes();
 786       for ( int i = 0; i < nbNodes; ++i )
 787       {
 788         SMESH_TLink link2( outerFace2->GetNode(i), outerFace2->GetNode((i+1)%nbNodes));
 789         if ( visitedLinks.insert( link2 ).second )
 790           startLinks.push_back( TFaceLink( link2.node1(), link2.node2(), outerFace2 ));
 791       }
 792     }
 793     startLinks.pop_front();
 794   }
 795   _outerFacesFound = true;
 796
 797   if ( !seamLinks.empty() )
 798   {
 799     // There are internal boundaries touching the outher one,
 800     // find all faces of internal boundaries in order to find
 801     // faces of boundaries of holes, if any.
 802
 803   }
 804   else
 805   {
 806     _outerFaces.clear();
 807   }
 808 }
 809
 810 //=======================================================================
 811 /*!
 812  * \brief Find elements of given type where the given point is IN or ON.
 813  *        Returns nb of found elements and elements them-selves.
 814  *
 815  * 'ALL' type means elements of any type excluding nodes, balls and 0D elements
 816  */
 817 //=======================================================================
 818
 819 int SMESH_ElementSearcherImpl::
 820 FindElementsByPoint(const gp_Pnt&                           point,
 821                     SMDSAbs_ElementType                     type,
 822                     std::vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElements)
 823 {
 824   foundElements.clear();
 825   _elementType = type;
 826
 827   double tolerance = getTolerance();
 828
 829   // =================================================================================
 830   if ( type == SMDSAbs_Node || type == SMDSAbs_0DElement || type == SMDSAbs_Ball)
 831   {
 832     if ( !_nodeSearcher )
 833     {
 834       if ( _meshPartIt )
 835         _nodeSearcher = new SMESH_NodeSearcherImpl( 0, _meshPartIt );
 836       else
 837         _nodeSearcher = new SMESH_NodeSearcherImpl( _mesh );
 838     }
 839     std::vector< const SMDS_MeshNode* > foundNodes;
 840     _nodeSearcher->FindNearPoint( point, tolerance, foundNodes );
 841
 842     if ( type == SMDSAbs_Node )
 843     {
 844       foundElements.assign( foundNodes.begin(), foundNodes.end() );
 845     }
 846     else
 847     {
 848       for ( size_t i = 0; i < foundNodes.size(); ++i )
 849       {
 850         SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = foundNodes[i]->GetInverseElementIterator( type );
 851         while ( elemIt->more() )
 852           foundElements.push_back( elemIt->next() );
 853       }
 854     }
 855   }
 856   // =================================================================================
 857   else // elements more complex than 0D
 858   {
 859     if ( !_ebbTree[type] )
 860     {
 861       _ebbTree[_elementType] = new ElementBndBoxTree( *_mesh, type, _meshPartIt, tolerance );
 862     }
 863     ElementBndBoxTree::TElemSeq suspectElems;
 864     _ebbTree[ type ]->getElementsNearPoint( point, suspectElems );
 865     ElementBndBoxTree::TElemSeq::iterator elem = suspectElems.begin();
 866     for ( ; elem != suspectElems.end(); ++elem )
 867       if ( !SMESH_MeshAlgos::IsOut( *elem, point, tolerance ))
 868         foundElements.push_back( *elem );
 869   }
 870   return foundElements.size();
 871 }
 872
 873 //=======================================================================
 874 /*!
 875  * \brief Find an element of given type most close to the given point
 876  *
 877  * WARNING: Only edge, face and volume search is implemented so far
 878  */
 879 //=======================================================================
 880
 881 const SMDS_MeshElement*
 882 SMESH_ElementSearcherImpl::FindClosestTo( const gp_Pnt&       point,
 883                                           SMDSAbs_ElementType type )
 884 {
 885   const SMDS_MeshElement* closestElem = 0;
 886   _elementType = type;
 887
 888   if ( type == SMDSAbs_Face ||
 889        type == SMDSAbs_Volume ||
 890        type == SMDSAbs_Edge )
 891   {
 892     ElementBndBoxTree*& ebbTree = _ebbTree[ type ];
 893     if ( !ebbTree )
 894       ebbTree = new ElementBndBoxTree( *_mesh, type, _meshPartIt );
 895
 896     ElementBndBoxTree::TElemSeq suspectElems;
 897     ebbTree->getElementsNearPoint( point, suspectElems );
 898
 899     if ( suspectElems.empty() && ebbTree->maxSize() > 0 )
 900     {
 901       gp_Pnt boxCenter = 0.5 * ( ebbTree->getBox()->CornerMin() +
 902                                  ebbTree->getBox()->CornerMax() );
 903       double radius = -1;
 904       if ( ebbTree->getBox()->IsOut( point.XYZ() ))
 905         radius = point.Distance( boxCenter ) - 0.5 * ebbTree->maxSize();
 906       if ( radius < 0 )
 907         radius = ebbTree->maxSize() / pow( 2., getTreeHeight()) / 2;
 908       while ( suspectElems.empty() && radius < 1e100 )
 909       {
 910         ebbTree->getElementsInSphere( point.XYZ(), radius, suspectElems );
 911         radius *= 1.1;
 912       }
 913     }
 914     double minDist = std::numeric_limits<double>::max();
 915     std::multimap< double, const SMDS_MeshElement* > dist2face;
 916     ElementBndBoxTree::TElemSeq::iterator elem = suspectElems.begin();
 917     for ( ; elem != suspectElems.end(); ++elem )
 918     {
 919       double dist = SMESH_MeshAlgos::GetDistance( *elem, point );
 920       if ( dist < minDist + 1e-10)
 921       {
 922         minDist = dist;
 923         dist2face.insert( dist2face.begin(), std::make_pair( dist, *elem ));
 924       }
 925     }
 926     if ( !dist2face.empty() )
 927     {
 928       std::multimap< double, const SMDS_MeshElement* >::iterator d2f = dist2face.begin();
 929       closestElem = d2f->second;
 930       // if there are several elements at the same distance, select one
 931       // with GC closest to the point
 932       typedef SMDS_StdIterator< SMESH_TNodeXYZ, SMDS_ElemIteratorPtr > TXyzIterator;
 933       double minDistToGC = 0;
 934       for ( ++d2f; d2f != dist2face.end() && fabs( d2f->first - minDist ) < 1e-10; ++d2f )
 935       {
 936         if ( minDistToGC == 0 )
 937         {
 938           gp_XYZ gc(0,0,0);
 939           gc = accumulate( TXyzIterator(closestElem->nodesIterator()),
 940                            TXyzIterator(), gc ) / closestElem->NbNodes();
 941           minDistToGC = point.SquareDistance( gc );
 942         }
 943         gp_XYZ gc(0,0,0);
 944         gc = accumulate( TXyzIterator( d2f->second->nodesIterator()),
 945                          TXyzIterator(), gc ) / d2f->second->NbNodes();
 946         double d = point.SquareDistance( gc );
 947         if ( d < minDistToGC )
 948         {
 949           minDistToGC = d;
 950           closestElem = d2f->second;
 951         }
 952       }
 953       // cout << "FindClosestTo( " <<point.X()<<", "<<point.Y()<<", "<<point.Z()<<" ) FACE "
 954       //      <<closestElem->GetID() << " DIST " << minDist << endl;
 955     }
 956   }
 957   else
 958   {
 959     // NOT IMPLEMENTED SO FAR
 960   }
 961   return closestElem;
 962 }
 963
 964
 965 //================================================================================
 966 /*!
 967  * \brief Classify the given point in the closed 2D mesh
 968  */
 969 //================================================================================
 970
 971 TopAbs_State SMESH_ElementSearcherImpl::GetPointState(const gp_Pnt& point)
 972 {
 973   _elementType = SMDSAbs_Face;
 974
 975   double tolerance = getTolerance();
 976
 977   ElementBndBoxTree*& ebbTree = _ebbTree[ SMDSAbs_Face ];
 978   if ( !ebbTree )
 979     ebbTree = new ElementBndBoxTree( *_mesh, _elementType, _meshPartIt );
 980
 981   // Algo: analyse transition of a line starting at the point through mesh boundary;
 982   // try three lines parallel to axis of the coordinate system and perform rough
 983   // analysis. If solution is not clear perform thorough analysis.
 984
 985   const int nbAxes = 3;
 986   gp_Dir axisDir[ nbAxes ] = { gp::DX(), gp::DY(), gp::DZ() };
 987   std::map< double, TInters >   paramOnLine2TInters[ nbAxes ];
 988   std::list< TInters > tangentInters[ nbAxes ]; // of faces whose plane includes the line
 989   std::multimap< int, int > nbInt2Axis; // to find the simplest case
 990   for ( int axis = 0; axis < nbAxes; ++axis )
 991   {
 992     gp_Ax1 lineAxis( point, axisDir[axis]);
 993     gp_Lin line    ( lineAxis );
 994
 995     ElementBndBoxTree::TElemSeq suspectFaces; // faces possibly intersecting the line
 996     ebbTree->getElementsNearLine( lineAxis, suspectFaces );
 997
 998     // Intersect faces with the line
 999
1000     std::map< double, TInters > & u2inters = paramOnLine2TInters[ axis ];
1001     ElementBndBoxTree::TElemSeq::iterator face = suspectFaces.begin();
1002     for ( ; face != suspectFaces.end(); ++face )
1003     {
1004       // get face plane
1005       gp_XYZ fNorm;
1006       if ( !SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( *face, fNorm, /*normalized=*/false)) continue;
1007       gp_Pln facePlane( SMESH_TNodeXYZ( (*face)->GetNode(0)), fNorm );
1008
1009       // perform intersection
1010       IntAna_IntConicQuad intersection( line, IntAna_Quadric( facePlane ));
1011       if ( !intersection.IsDone() )
1012         continue;
1013       if ( intersection.IsInQuadric() )
1014       {
1015         tangentInters[ axis ].push_back( TInters( *face, fNorm, true ));
1016       }
1017       else if ( ! intersection.IsParallel() && intersection.NbPoints() > 0 )
1018       {
1019         double tol = 1e-4 * Sqrt( fNorm.Modulus() );
1020         gp_Pnt intersectionPoint = intersection.Point(1);
1021         if ( !SMESH_MeshAlgos::IsOut( *face, intersectionPoint, tol ))
1022           u2inters.insert( std::make_pair( intersection.ParamOnConic(1), TInters( *face, fNorm )));
1023       }
1024     }
1025     // Analyse intersections roughly
1026
1027     int nbInter = u2inters.size();
1028     if ( nbInter == 0 )
1029       return TopAbs_OUT;
1030
1031     double f = u2inters.begin()->first, l = u2inters.rbegin()->first;
1032     if ( nbInter == 1 ) // not closed mesh
1033       return fabs( f ) < tolerance ? TopAbs_ON : TopAbs_UNKNOWN;
1034
1035     if ( fabs( f ) < tolerance || fabs( l ) < tolerance )
1036       return TopAbs_ON;
1037
1038     if ( (f<0) == (l<0) )
1039       return TopAbs_OUT;
1040
1041     int nbIntBeforePoint = std::distance( u2inters.begin(), u2inters.lower_bound(0));
1042     int nbIntAfterPoint  = nbInter - nbIntBeforePoint;
1043     if ( nbIntBeforePoint == 1 || nbIntAfterPoint == 1 )
1044       return TopAbs_IN;
1045
1046     nbInt2Axis.insert( std::make_pair( std::min( nbIntBeforePoint, nbIntAfterPoint ), axis ));
1047
1048     if ( _outerFacesFound ) break; // pass to thorough analysis
1049
1050   } // three attempts - loop on CS axes
1051
1052   // Analyse intersections thoroughly.
1053   // We make two loops maximum, on the first one we only exclude touching intersections,
1054   // on the second, if situation is still unclear, we gather and use information on
1055   // position of faces (internal or outer). If faces position is already gathered,
1056   // we make the second loop right away.
1057
1058   for ( int hasPositionInfo = _outerFacesFound; hasPositionInfo < 2; ++hasPositionInfo )
1059   {
1060     std::multimap< int, int >::const_iterator nb_axis = nbInt2Axis.begin();
1061     for ( ; nb_axis != nbInt2Axis.end(); ++nb_axis )
1062     {
1063       int axis = nb_axis->second;
1064       std::map< double, TInters > & u2inters = paramOnLine2TInters[ axis ];
1065
1066       gp_Ax1 lineAxis( point, axisDir[axis]);
1067       gp_Lin line    ( lineAxis );
1068
1069       // add tangent intersections to u2inters
1070       double param;
1071       std::list< TInters >::const_iterator tgtInt = tangentInters[ axis ].begin();
1072       for ( ; tgtInt != tangentInters[ axis ].end(); ++tgtInt )
1073         if ( getIntersParamOnLine( line, tgtInt->_face, tolerance, param ))
1074           u2inters.insert( std::make_pair( param, *tgtInt ));
1075       tangentInters[ axis ].clear();
1076
1077       // Count intersections before and after the point excluding touching ones.
1078       // If hasPositionInfo we count intersections of outer boundary only
1079
1080       int nbIntBeforePoint = 0, nbIntAfterPoint = 0;
1081       double f = std::numeric_limits<double>::max(), l = -std::numeric_limits<double>::max();
1082       std::map< double, TInters >::iterator u_int1 = u2inters.begin(), u_int2 = u_int1;
1083       bool ok = ! u_int1->second._coincides;
1084       while ( ok && u_int1 != u2inters.end() )
1085       {
1086         double u = u_int1->first;
1087         bool touchingInt = false;
1088         if ( ++u_int2 != u2inters.end() )
1089         {
1090           // skip intersections at the same point (if the line passes through edge or node)
1091           int nbSamePnt = 0;
1092           while ( u_int2 != u2inters.end() && fabs( u_int2->first - u ) < tolerance )
1093           {
1094             ++nbSamePnt;
1095             ++u_int2;
1096           }
1097
1098           // skip tangent intersections
1099           int nbTgt = 0;
1100           if ( u_int2 != u2inters.end() )
1101           {
1102             const SMDS_MeshElement* prevFace = u_int1->second._face;
1103             while ( ok && u_int2->second._coincides )
1104             {
1105               if ( SMESH_MeshAlgos::NbCommonNodes(prevFace , u_int2->second._face) == 0 )
1106                 ok = false;
1107               else
1108               {
1109                 nbTgt++;
1110                 u_int2++;
1111                 ok = ( u_int2 != u2inters.end() );
1112               }
1113             }
1114           }
1115           if ( !ok ) break;
1116
1117           // skip intersections at the same point after tangent intersections
1118           if ( nbTgt > 0 )
1119           {
1120             double u2 = u_int2->first;
1121             ++u_int2;
1122             while ( u_int2 != u2inters.end() && fabs( u_int2->first - u2 ) < tolerance )
1123             {
1124               ++nbSamePnt;
1125               ++u_int2;
1126             }
1127           }
1128           // decide if we skipped a touching intersection
1129           if ( nbSamePnt + nbTgt > 0 )
1130           {
1131             double minDot = std::numeric_limits<double>::max(), maxDot = -minDot;
1132             std::map< double, TInters >::iterator u_int = u_int1;
1133             for ( ; u_int != u_int2; ++u_int )
1134             {
1135               if ( u_int->second._coincides ) continue;
1136               double dot = u_int->second._faceNorm * line.Direction();
1137               if ( dot > maxDot ) maxDot = dot;
1138               if ( dot < minDot ) minDot = dot;
1139             }
1140             touchingInt = ( minDot*maxDot < 0 );
1141           }
1142         }
1143         if ( !touchingInt )
1144         {
1145           if ( !hasPositionInfo || isOuterBoundary( u_int1->second._face ))
1146           {
1147             if ( u < 0 )
1148               ++nbIntBeforePoint;
1149             else
1150               ++nbIntAfterPoint;
1151           }
1152           if ( u < f ) f = u;
1153           if ( u > l ) l = u;
1154         }
1155
1156         u_int1 = u_int2; // to next intersection
1157
1158       } // loop on intersections with one line
1159
1160       if ( ok )
1161       {
1162         if ( fabs( f ) < tolerance || fabs( l ) < tolerance )
1163           return TopAbs_ON;
1164
1165         if ( nbIntBeforePoint == 0  || nbIntAfterPoint == 0)
1166           return TopAbs_OUT;
1167
1168         if ( nbIntBeforePoint + nbIntAfterPoint == 1 ) // not closed mesh
1169           return fabs( f ) < tolerance ? TopAbs_ON : TopAbs_UNKNOWN;
1170
1171         if ( nbIntBeforePoint == 1 || nbIntAfterPoint == 1 )
1172           return TopAbs_IN;
1173
1174         if ( (f<0) == (l<0) )
1175           return TopAbs_OUT;
1176
1177         if ( hasPositionInfo )
1178           return nbIntBeforePoint % 2 ? TopAbs_IN : TopAbs_OUT;
1179       }
1180     } // loop on intersections of the tree lines - thorough analysis
1181
1182     if ( !hasPositionInfo )
1183     {
1184       // gather info on faces position - is face in the outer boundary or not
1185       std::map< double, TInters > & u2inters = paramOnLine2TInters[ 0 ];
1186       findOuterBoundary( u2inters.begin()->second._face );
1187     }
1188
1189   } // two attempts - with and w/o faces position info in the mesh
1190
1191   return TopAbs_UNKNOWN;
1192 }
1193
1194 //=======================================================================
1195 /*!
1196  * \brief Return elements possibly intersecting the line
1197  */
1198 //=======================================================================
1199
1200 void SMESH_ElementSearcherImpl::
1201 GetElementsNearLine( const gp_Ax1&                           line,
1202                      SMDSAbs_ElementType                     type,
1203                      std::vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElems)
1204 {
1205   _elementType = type;
1206   ElementBndBoxTree*& ebbTree = _ebbTree[ type ];
1207   if ( !ebbTree )
1208     ebbTree = new ElementBndBoxTree( *_mesh, _elementType, _meshPartIt );
1209
1210   ElementBndBoxTree::TElemSeq elems;
1211   ebbTree->getElementsNearLine( line, elems );
1212
1213   foundElems.insert( foundElems.end(), elems.begin(), elems.end() );
1214 }
1215
1216 //=======================================================================
1217 /*
1218  * Return elements whose bounding box intersects a sphere
1219  */
1220 //=======================================================================
1221
1222 void SMESH_ElementSearcherImpl::
1223 GetElementsInSphere( const gp_XYZ&                           center,
1224                      const double                            radius,
1225                      SMDSAbs_ElementType                     type,
1226                      std::vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElems)
1227 {
1228   _elementType = type;
1229   ElementBndBoxTree*& ebbTree = _ebbTree[ type ];
1230   if ( !ebbTree )
1231     ebbTree = new ElementBndBoxTree( *_mesh, _elementType, _meshPartIt );
1232
1233   ElementBndBoxTree::TElemSeq elems;
1234   ebbTree->getElementsInSphere( center, radius, elems );
1235
1236   foundElems.insert( foundElems.end(), elems.begin(), elems.end() );
1237 }
1238
1239 //=======================================================================
1240 /*
1241  * Return elements whose bounding box intersects a given bounding box
1242  */
1243 //=======================================================================
1244
1245 void SMESH_ElementSearcherImpl::
1246 GetElementsInBox( const Bnd_B3d&                          box,
1247                   SMDSAbs_ElementType                     type,
1248                   std::vector< const SMDS_MeshElement* >& foundElems)
1249 {
1250   _elementType = type;
1251   ElementBndBoxTree*& ebbTree = _ebbTree[ type ];
1252   if ( !ebbTree )
1253     ebbTree = new ElementBndBoxTree( *_mesh, _elementType, _meshPartIt, getTolerance() );
1254
1255   ElementBndBoxTree::TElemSeq elems;
1256   ebbTree->getElementsInBox( box, elems );
1257
1258   foundElems.insert( foundElems.end(), elems.begin(), elems.end() );
1259 }
1260
1261 //=======================================================================
1262 /*
1263  * \brief Return a projection of a given point to a mesh.
1264  *        Optionally return the closest element
1265  */
1266 //=======================================================================
1267
1268 gp_XYZ SMESH_ElementSearcherImpl::Project(const gp_Pnt&            point,
1269                                           SMDSAbs_ElementType      type,
1270                                           const SMDS_MeshElement** closestElem)
1271 {
1272   _elementType = type;
1273   if ( _mesh->GetMeshInfo().NbElements( _elementType ) == 0 )
1274     throw SALOME_Exception( LOCALIZED( "No elements of given type in the mesh" ));
1275
1276   ElementBndBoxTree*& ebbTree = _ebbTree[ _elementType ];
1277   if ( !ebbTree )
1278     ebbTree = new ElementBndBoxTree( *_mesh, _elementType, _meshPartIt );
1279
1280   gp_XYZ p = point.XYZ();
1281   ElementBndBoxTree* ebbLeaf = ebbTree->getLeafAtPoint( p );
1282   const Bnd_B3d* box = ebbLeaf ? ebbLeaf->getBox() : ebbTree->getBox();
1283   gp_XYZ pMin = box->CornerMin(), pMax = box->CornerMax();
1284   double radius = Precision::Infinite();
1285   if ( ebbLeaf || !box->IsOut( p ))
1286   {
1287     for ( int i = 1; i <= 3; ++i )
1288     {
1289       double d = 0.5 * ( pMax.Coord(i) - pMin.Coord(i) );
1290       if ( d > Precision::Confusion() )
1291         radius = Min( d, radius );
1292     }
1293     if ( !ebbLeaf )
1294       radius /= ebbTree->getHeight( /*full=*/true );
1295   }
1296   else // p outside of box
1297   {
1298     for ( int i = 1; i <= 3; ++i )
1299     {
1300       double d = 0;
1301       if ( point.Coord(i) < pMin.Coord(i) )
1302         d = pMin.Coord(i) - point.Coord(i);
1303       else if ( point.Coord(i) > pMax.Coord(i) )
1304         d = point.Coord(i) - pMax.Coord(i);
1305       if ( d > Precision::Confusion() )
1306         radius = Min( d, radius );
1307     }
1308   }
1309
1310   ElementBndBoxTree::TElemSeq elems;
1311   ebbTree->getElementsInSphere( p, radius, elems );
1312   while ( elems.empty() && radius < 1e100 )
1313   {
1314     radius *= 1.1;
1315     ebbTree->getElementsInSphere( p, radius, elems );
1316   }
1317   gp_XYZ proj, bestProj;
1318   const SMDS_MeshElement* elem = 0;
1319   double minDist = Precision::Infinite();
1320   ElementBndBoxTree::TElemSeq::iterator e = elems.begin();
1321   for ( ; e != elems.end(); ++e )
1322   {
1323     double d = SMESH_MeshAlgos::GetDistance( *e, point, &proj );
1324     if ( d < minDist )
1325     {
1326       bestProj = proj;
1327       elem = *e;
1328       minDist = d;
1329     }
1330   }
1331   if ( minDist > radius )
1332   {
1333     ElementBndBoxTree::TElemSeq elems2;
1334     ebbTree->getElementsInSphere( p, minDist, elems2 );
1335     for ( e = elems2.begin(); e != elems2.end(); ++e )
1336     {
1337       if ( elems.count( *e ))
1338         continue;
1339       double d = SMESH_MeshAlgos::GetDistance( *e, point, &proj );
1340       if ( d < minDist )
1341       {
1342         bestProj = proj;
1343         elem = *e;
1344         minDist = d;
1345       }
1346     }
1347   }
1348   if ( closestElem ) *closestElem = elem;
1349
1350   return bestProj;
1351 }
1352
1353 //=======================================================================
1354 /*!
1355  * \brief Return true if the point is IN or ON of the element
1356  */
1357 //=======================================================================
1358
1359 bool SMESH_MeshAlgos::IsOut( const SMDS_MeshElement* element, const gp_Pnt& point, double tol )
1360 {
1361   if ( element->GetType() == SMDSAbs_Volume)
1362   {
1363     return SMDS_VolumeTool( element ).IsOut( point.X(), point.Y(), point.Z(), tol );
1364   }
1365
1366   // get ordered nodes
1367
1368   std::vector< SMESH_TNodeXYZ > xyz; xyz.reserve( element->NbNodes()+1 );
1369
1370   SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt = element->interlacedNodesIterator();
1371   for ( int i = 0; nodeIt->more(); ++i )
1372     xyz.push_back( SMESH_TNodeXYZ( nodeIt->next() ));
1373
1374   int i, nbNodes = (int) xyz.size(); // central node of biquadratic is missing
1375
1376   if ( element->GetType() == SMDSAbs_Face ) // --------------------------------------------------
1377   {
1378     // compute face normal
1379     gp_Vec faceNorm(0,0,0);
1380     xyz.push_back( xyz.front() );
1381     for ( i = 0; i < nbNodes; ++i )
1382     {
1383       gp_Vec edge1( xyz[i+1], xyz[i]);
1384       gp_Vec edge2( xyz[i+1], xyz[(i+2)%nbNodes] );
1385       faceNorm += edge1 ^ edge2;
1386     }
1387     double fNormSize = faceNorm.Magnitude();
1388     if ( fNormSize <= tol )
1389     {
1390       // degenerated face: point is out if it is out of all face edges
1391       for ( i = 0; i < nbNodes; ++i )
1392       {
1393         SMDS_LinearEdge edge( xyz[i]._node, xyz[i+1]._node );
1394         if ( !IsOut( &edge, point, tol ))
1395           return false;
1396       }
1397       return true;
1398     }
1399     faceNorm /= fNormSize;
1400
1401     // check if the point lays on face plane
1402     gp_Vec n2p( xyz[0], point );
1403     double dot = n2p * faceNorm;
1404     if ( Abs( dot ) > tol ) // not on face plane
1405     {
1406       bool isOut = true;
1407       if ( nbNodes > 3 ) // maybe the face is not planar
1408       {
1409         double elemThick = 0;
1410         for ( i = 1; i < nbNodes; ++i )
1411         {
1412           gp_Vec n2n( xyz[0], xyz[i] );
1413           elemThick = Max( elemThick, Abs( n2n * faceNorm ));
1414         }
1415         isOut = Abs( dot ) > elemThick + tol;
1416       }
1417       if ( isOut )
1418         return isOut;
1419     }
1420
1421     // check if point is out of face boundary:
1422     // define it by closest transition of a ray point->infinity through face boundary
1423     // on the face plane.
1424     // First, find normal of a plane perpendicular to face plane, to be used as a cutting tool
1425     // to find intersections of the ray with the boundary.
1426     gp_Vec ray = n2p;
1427     gp_Vec plnNorm = ray ^ faceNorm;
1428     double n2pSize = plnNorm.Magnitude();
1429     if ( n2pSize <= tol ) return false; // point coincides with the first node
1430     if ( n2pSize * n2pSize > fNormSize * 100 ) return true; // point is very far
1431     plnNorm /= n2pSize;
1432     // for each node of the face, compute its signed distance to the cutting plane
1433     std::vector<double> dist( nbNodes + 1);
1434     for ( i = 0; i < nbNodes; ++i )
1435     {
1436       gp_Vec n2p( xyz[i], point );
1437       dist[i] = n2p * plnNorm;
1438     }
1439     dist.back() = dist.front();
1440     // find the closest intersection
1441     int    iClosest = -1;
1442     double rClosest = 0, distClosest = 1e100;
1443     gp_Pnt pClosest;
1444     for ( i = 0; i < nbNodes; ++i )
1445     {
1446       double r;
1447       if ( fabs( dist[i] ) < tol )
1448         r = 0.;
1449       else if ( fabs( dist[i+1]) < tol )
1450         r = 1.;
1451       else if ( dist[i] * dist[i+1] < 0 )
1452         r = dist[i] / ( dist[i] - dist[i+1] );
1453       else
1454         continue; // no intersection
1455       gp_Pnt pInt = xyz[i] * (1.-r) + xyz[i+1] * r;
1456       gp_Vec p2int( point, pInt);
1457       double intDist = p2int.SquareMagnitude();
1458       if ( intDist < distClosest )
1459       {
1460         iClosest = i;
1461         rClosest = r;
1462         pClosest = pInt;
1463         distClosest = intDist;
1464       }
1465     }
1466     if ( iClosest < 0 )
1467       return true; // no intesections - out
1468
1469     // analyse transition
1470     gp_Vec edge( xyz[iClosest], xyz[iClosest+1] );
1471     gp_Vec edgeNorm = -( edge ^ faceNorm ); // normal to intersected edge pointing out of face
1472     gp_Vec p2int ( point, pClosest );
1473     bool out = (edgeNorm * p2int) < -tol;
1474     if ( rClosest > 0. && rClosest < 1. ) // not node intersection
1475       return out;
1476
1477     // the ray passes through a face node; analyze transition through an adjacent edge
1478     gp_Pnt p1 = xyz[ (rClosest == 0.) ? ((iClosest+nbNodes-1) % nbNodes) : (iClosest+1) ];
1479     gp_Pnt p2 = xyz[ (rClosest == 0.) ? iClosest : ((iClosest+2) % nbNodes) ];
1480     gp_Vec edgeAdjacent( p1, p2 );
1481     gp_Vec edgeNorm2 = -( edgeAdjacent ^ faceNorm );
1482     bool out2 = (edgeNorm2 * p2int) < -tol;
1483
1484     bool covexCorner = ( edgeNorm * edgeAdjacent * (rClosest==1. ? 1. : -1.)) < 0;
1485     return covexCorner ? (out || out2) : (out && out2);
1486   }
1487
1488   if ( element->GetType() == SMDSAbs_Edge ) // --------------------------------------------------
1489   {
1490     // point is out of edge if it is NOT ON any straight part of edge
1491     // (we consider quadratic edge as being composed of two straight parts)
1492     for ( i = 1; i < nbNodes; ++i )
1493     {
1494       gp_Vec edge( xyz[i-1], xyz[i] );
1495       gp_Vec n1p ( xyz[i-1], point  );
1496       double u = ( edge * n1p ) / edge.SquareMagnitude(); // param [0,1] on the edge
1497       if ( u <= 0. ) {
1498         if ( n1p.SquareMagnitude() < tol * tol )
1499           return false;
1500         continue;
1501       }
1502       if ( u >= 1. ) {
1503         if ( point.SquareDistance( xyz[i] ) < tol * tol )
1504           return false;
1505         continue;
1506       }
1507       gp_XYZ proj = ( 1. - u ) * xyz[i-1] + u * xyz[i]; // projection of the point on the edge
1508       double dist2 = point.SquareDistance( proj );
1509       if ( dist2 > tol * tol )
1510         continue;
1511       return false; // point is ON this part
1512     }
1513     return true;
1514   }
1515
1516   // Node or 0D element -------------------------------------------------------------------------
1517   {
1518     gp_Vec n2p ( xyz[0], point );
1519     return n2p.SquareMagnitude() > tol * tol;
1520   }
1521   return true;
1522 }
1523
1524 //=======================================================================
1525 namespace
1526 {
1527   // Position of a point relative to a segment
1528   //            .           .
1529   //            .  LEFT     .
1530   //            .           .
1531   //  VERTEX 1  o----ON----->  VERTEX 2
1532   //            .           .
1533   //            .  RIGHT    .
1534   //            .           .
1535   enum PositionName { POS_LEFT = 1, POS_VERTEX = 2, POS_RIGHT = 4, //POS_ON = 8,
1536                       POS_ALL = POS_LEFT | POS_RIGHT | POS_VERTEX,
1537                       POS_MAX = POS_RIGHT };
1538   struct PointPos
1539   {
1540     PositionName _name;
1541     int          _index; // index of vertex or segment
1542
1543     PointPos( PositionName n, int i=-1 ): _name(n), _index(i) {}
1544     bool operator < (const PointPos& other ) const
1545     {
1546       if ( _name == other._name )
1547         return  ( _index < 0 || other._index < 0 ) ? false : _index < other._index;
1548       return _name < other._name;
1549     }
1550   };
1551
1552   //================================================================================
1553   /*!
1554    * \brief Return position of a point relative to a segment
1555    *  \param point2D      - the point to analyze position of
1556    *  \param segEnds      - end points of segments
1557    *  \param index0       - 0-based index of the first point of segment
1558    *  \param posToFindOut - flags of positions to detect
1559    *  \retval PointPos - point position
1560    */
1561   //================================================================================
1562
1563   PointPos getPointPosition( const gp_XY& point2D,
1564                              const gp_XY* segEnds,
1565                              const int    index0 = 0,
1566                              const int    posToFindOut = POS_ALL)
1567   {
1568     const gp_XY& p1 = segEnds[ index0   ];
1569     const gp_XY& p2 = segEnds[ index0+1 ];
1570     const gp_XY grad = p2 - p1;
1571
1572     if ( posToFindOut & POS_VERTEX )
1573     {
1574       // check if the point2D is at "vertex 1" zone
1575       gp_XY pp1[2] = { p1, gp_XY( p1.X() - grad.Y(),
1576                                   p1.Y() + grad.X() ) };
1577       if ( getPointPosition( point2D, pp1, 0, POS_LEFT|POS_RIGHT )._name == POS_LEFT )
1578         return PointPos( POS_VERTEX, index0 );
1579
1580       // check if the point2D is at "vertex 2" zone
1581       gp_XY pp2[2] = { p2, gp_XY( p2.X() - grad.Y(),
1582                                   p2.Y() + grad.X() ) };
1583       if ( getPointPosition( point2D, pp2, 0, POS_LEFT|POS_RIGHT )._name == POS_RIGHT )
1584         return PointPos( POS_VERTEX, index0 + 1);
1585     }
1586     double edgeEquation =
1587       ( point2D.X() - p1.X() ) * grad.Y() - ( point2D.Y() - p1.Y() ) * grad.X();
1588     return PointPos( edgeEquation < 0 ? POS_LEFT : POS_RIGHT, index0 );
1589   }
1590 }
1591
1592 //=======================================================================
1593 /*!
1594  * \brief Return minimal distance from a point to an element
1595  *
1596  * Currently we ignore non-planarity and 2nd order of face
1597  */
1598 //=======================================================================
1599
1600 double SMESH_MeshAlgos::GetDistance( const SMDS_MeshElement* elem,
1601                                      const gp_Pnt&           point,
1602                                      gp_XYZ*                 closestPnt )
1603 {
1604   switch ( elem->GetType() )
1605   {
1606   case SMDSAbs_Volume:
1607     return GetDistance( static_cast<const SMDS_MeshVolume*>( elem ), point, closestPnt );
1608   case SMDSAbs_Face:
1609     return GetDistance( static_cast<const SMDS_MeshFace*>( elem ), point, closestPnt );
1610   case SMDSAbs_Edge:
1611     return GetDistance( static_cast<const SMDS_MeshEdge*>( elem ), point, closestPnt );
1612   case SMDSAbs_Node:
1613     if ( closestPnt ) *closestPnt = SMESH_TNodeXYZ( elem );
1614     return point.Distance( SMESH_TNodeXYZ( elem ));
1615   default:;
1616   }
1617   return -1;
1618 }
1619
1620 //=======================================================================
1621 /*!
1622  * \brief Return minimal distance from a point to a face
1623  *
1624  * Currently we ignore non-planarity and 2nd order of face
1625  */
1626 //=======================================================================
1627
1628 double SMESH_MeshAlgos::GetDistance( const SMDS_MeshFace* face,
1629                                      const gp_Pnt&        point,
1630                                      gp_XYZ*              closestPnt )
1631 {
1632   const double badDistance = -1;
1633   if ( !face ) return badDistance;
1634
1635   int nbCorners = face->NbCornerNodes();
1636   if ( nbCorners > 3 )
1637   {
1638     std::vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
1639     int nbTria = SMESH_MeshAlgos::Triangulate().GetTriangles( face, nodes );
1640
1641     double minDist = Precision::Infinite();
1642     gp_XYZ cp;
1643     for ( int i = 0; i < 3 * nbTria; i += 3 )
1644     {
1645       SMDS_FaceOfNodes triangle( nodes[i], nodes[i+1], nodes[i+2] );
1646       double dist = GetDistance( &triangle, point, closestPnt );
1647       if ( dist < minDist )
1648       {
1649         minDist = dist;
1650         if ( closestPnt )
1651           cp = *closestPnt;
1652       }
1653     }
1654
1655     if ( closestPnt )
1656       *closestPnt = cp;
1657     return minDist;
1658   }
1659
1660   // coordinates of nodes (medium nodes, if any, ignored)
1661   typedef SMDS_StdIterator< SMESH_TNodeXYZ, SMDS_ElemIteratorPtr > TXyzIterator;
1662   std::vector<gp_XYZ> xyz( TXyzIterator( face->nodesIterator()), TXyzIterator() );
1663   xyz.resize( 4 );
1664
1665   // transformation to get xyz[0] lies on the origin, xyz[1] lies on the Z axis,
1666   // and xyz[2] lies in the XZ plane. This is to pass to 2D space on XZ plane.
1667   gp_Trsf trsf;
1668   gp_Vec OZ ( xyz[0], xyz[1] );
1669   gp_Vec OX ( xyz[0], xyz[2] );
1670   if ( OZ.Magnitude() < std::numeric_limits<double>::min() )
1671   {
1672     if ( xyz.size() < 4 ) return badDistance;
1673     OZ = gp_Vec ( xyz[0], xyz[2] );
1674     OX = gp_Vec ( xyz[0], xyz[3] );
1675   }
1676   gp_Ax3 tgtCS;
1677   try {
1678     tgtCS = gp_Ax3( xyz[0], OZ, OX );
1679   }
1680   catch ( Standard_Failure& ) {
1681     return badDistance;
1682   }
1683   trsf.SetTransformation( tgtCS );
1684
1685   // move all the nodes to 2D
1686   std::vector<gp_XY> xy( xyz.size() );
1687   for ( size_t i = 0; i < 3; ++i )
1688   {
1689     gp_XYZ p3d = xyz[i];
1690     trsf.Transforms( p3d );
1691     xy[i].SetCoord( p3d.X(), p3d.Z() );
1692   }
1693   xyz.back() = xyz.front();
1694   xy.back() = xy.front();
1695
1696   // // move the point in 2D
1697   gp_XYZ tmpPnt = point.XYZ();
1698   trsf.Transforms( tmpPnt );
1699   gp_XY point2D( tmpPnt.X(), tmpPnt.Z() );
1700
1701   // loop on edges of the face to analyze point position ralative to the face
1702   std::vector< PointPos > pntPosByType[ POS_MAX + 1 ];
1703   for ( size_t i = 1; i < xy.size(); ++i )
1704   {
1705     PointPos pos = getPointPosition( point2D, &xy[0], i-1 );
1706     pntPosByType[ pos._name ].push_back( pos );
1707   }
1708
1709   // compute distance
1710
1711   double dist = badDistance;
1712
1713   if ( pntPosByType[ POS_LEFT ].size() > 0 ) // point is most close to an edge
1714   {
1715     PointPos& pos = pntPosByType[ POS_LEFT ][0];
1716
1717     gp_Vec edge( xyz[ pos._index ], xyz[ pos._index+1 ]);
1718     gp_Vec n1p ( xyz[ pos._index ], point  );
1719     double u = ( edge * n1p ) / edge.SquareMagnitude(); // param [0,1] on the edge
1720     gp_XYZ proj = xyz[ pos._index ] + u * edge.XYZ(); // projection on the edge
1721     dist = point.Distance( proj );
1722     if ( closestPnt ) *closestPnt = proj;
1723   }
1724
1725   else if ( pntPosByType[ POS_RIGHT ].size() >= 2 ) // point is inside the face
1726   {
1727     dist = Abs( tmpPnt.Y() );
1728     if ( closestPnt )
1729     {
1730       if ( dist < std::numeric_limits<double>::min() ) {
1731         *closestPnt = point.XYZ();
1732       }
1733       else {
1734         tmpPnt.SetY( 0 );
1735         trsf.Inverted().Transforms( tmpPnt );
1736         *closestPnt = tmpPnt;
1737       }
1738     }
1739   }
1740
1741   else if ( pntPosByType[ POS_VERTEX ].size() > 0 ) // point is most close to a node
1742   {
1743     double minDist2 = Precision::Infinite();
1744     for ( size_t i = 0; i < pntPosByType[ POS_VERTEX ].size(); ++i )
1745     {
1746       PointPos& pos = pntPosByType[ POS_VERTEX ][i];
1747
1748       double d2 = point.SquareDistance( xyz[ pos._index ]);
1749       if ( minDist2 > d2 )
1750       {
1751         if ( closestPnt ) *closestPnt = xyz[ pos._index ];
1752         minDist2 = d2;
1753       }
1754     }
1755     dist = Sqrt( minDist2 );
1756   }
1757
1758   return dist;
1759 }
1760
1761 //=======================================================================
1762 /*!
1763  * \brief Return minimal distance from a point to an edge
1764  */
1765 //=======================================================================
1766
1767 double SMESH_MeshAlgos::GetDistance( const SMDS_MeshEdge* seg,
1768                                      const gp_Pnt&        point,
1769                                      gp_XYZ*              closestPnt )
1770 {
1771   double dist = Precision::Infinite();
1772   if ( !seg ) return dist;
1773
1774   int i = 0, nbNodes = seg->NbNodes();
1775
1776   std::vector< SMESH_TNodeXYZ > xyz( nbNodes );
1777   for ( SMDS_NodeIteratorPtr nodeIt = seg->interlacedNodesIterator(); nodeIt->more(); i++ )
1778     xyz[ i ].Set( nodeIt->next() );
1779
1780   for ( i = 1; i < nbNodes; ++i )
1781   {
1782     gp_Vec edge( xyz[i-1], xyz[i] );
1783     gp_Vec n1p ( xyz[i-1], point  );
1784     double d, u = ( edge * n1p ) / edge.SquareMagnitude(); // param [0,1] on the edge
1785     if ( u <= 0. ) {
1786       if (( d = n1p.SquareMagnitude() ) < dist ) {
1787         dist = d;
1788         if ( closestPnt ) *closestPnt = xyz[i-1];
1789       }
1790     }
1791     else if ( u >= 1. ) {
1792       if (( d = point.SquareDistance( xyz[i] )) < dist ) {
1793         dist = d;
1794         if ( closestPnt ) *closestPnt = xyz[i];
1795       }
1796     }
1797     else {
1798       gp_XYZ proj = xyz[i-1] + u * edge.XYZ(); // projection of the point on the edge
1799       if (( d = point.SquareDistance( proj )) < dist ) {
1800         dist = d;
1801         if ( closestPnt ) *closestPnt = proj;
1802       }
1803     }
1804   }
1805   return Sqrt( dist );
1806 }
1807
1808 //=======================================================================
1809 /*!
1810  * \brief Return minimal distance from a point to a volume
1811  *
1812  * Currently we ignore non-planarity and 2nd order
1813  */
1814 //=======================================================================
1815
1816 double SMESH_MeshAlgos::GetDistance( const SMDS_MeshVolume* volume,
1817                                      const gp_Pnt&          point,
1818                                      gp_XYZ*                closestPnt )
1819 {
1820   SMDS_VolumeTool vTool( volume );
1821   vTool.SetExternalNormal();
1822   const int iQ = volume->IsQuadratic() ? 2 : 1;
1823
1824   double n[3], bc[3];
1825   double minDist = 1e100, dist;
1826   gp_XYZ closeP = point.XYZ();
1827   bool isOut = false;
1828   for ( int iF = 0; iF < vTool.NbFaces(); ++iF )
1829   {
1830     // skip a facet with normal not "looking at" the point
1831     if ( !vTool.GetFaceNormal( iF, n[0], n[1], n[2] ) ||
1832          !vTool.GetFaceBaryCenter( iF, bc[0], bc[1], bc[2] ))
1833       continue;
1834     gp_XYZ bcp = point.XYZ() - gp_XYZ( bc[0], bc[1], bc[2] );
1835     if ( gp_XYZ( n[0], n[1], n[2] ) * bcp < -1e-12 )
1836       continue;
1837
1838     // find distance to a facet
1839     const SMDS_MeshNode** nodes = vTool.GetFaceNodes( iF );
1840     switch ( vTool.NbFaceNodes( iF ) / iQ ) {
1841     case 3:
1842     {
1843       SMDS_FaceOfNodes tmpFace( nodes[0], nodes[ 1*iQ ], nodes[ 2*iQ ] );
1844       dist = GetDistance( &tmpFace, point, closestPnt );
1845       break;
1846     }
1847     case 4:
1848     {
1849       SMDS_FaceOfNodes tmpFace( nodes[0], nodes[ 1*iQ ], nodes[ 2*iQ ], nodes[ 3*iQ ]);
1850       dist = GetDistance( &tmpFace, point, closestPnt );
1851       break;
1852     }
1853     default:
1854       std::vector<const SMDS_MeshNode *> nvec( nodes, nodes + vTool.NbFaceNodes( iF ));
1855       SMDS_PolygonalFaceOfNodes tmpFace( nvec );
1856       dist = GetDistance( &tmpFace, point, closestPnt );
1857     }
1858     if ( dist < minDist )
1859     {
1860       minDist = dist;
1861       isOut = true;
1862       if ( closestPnt ) closeP = *closestPnt;
1863     }
1864   }
1865   if ( isOut )
1866   {
1867     if ( closestPnt ) *closestPnt = closeP;
1868     return minDist;
1869   }
1870
1871   return 0; // point is inside the volume
1872 }
1873
1874 //================================================================================
1875 /*!
1876  * \brief Returns barycentric coordinates of a point within a triangle.
1877  *        A not returned bc2 = 1. - bc0 - bc1.
1878  *        The point lies within the triangle if ( bc0 >= 0 && bc1 >= 0 && bc0+bc1 <= 1 )
1879  */
1880 //================================================================================
1881
1882 void SMESH_MeshAlgos::GetBarycentricCoords( const gp_XY& p,
1883                                             const gp_XY& t0,
1884                                             const gp_XY& t1,
1885                                             const gp_XY& t2,
1886                                             double &     bc0,
1887                                             double &     bc1)
1888 {
1889   const double // matrix 2x2
1890     T11 = t0.X()-t2.X(), T12 = t1.X()-t2.X(),
1891     T21 = t0.Y()-t2.Y(), T22 = t1.Y()-t2.Y();
1892   const double Tdet = T11*T22 - T12*T21; // matrix determinant
1893   if ( Abs( Tdet ) < std::numeric_limits<double>::min() )
1894   {
1895     bc0 = bc1 = 2.;
1896     return;
1897   }
1898   // matrix inverse
1899   const double t11 = T22, t12 = -T12, t21 = -T21, t22 = T11;
1900   // vector
1901   const double r11 = p.X()-t2.X(), r12 = p.Y()-t2.Y();
1902   // barycentric coordinates: multiply matrix by vector
1903   bc0 = (t11 * r11 + t12 * r12)/Tdet;
1904   bc1 = (t21 * r11 + t22 * r12)/Tdet;
1905 }
1906
1907 //=======================================================================
1908 //function : FindFaceInSet
1909 //purpose  : Return a face having linked nodes n1 and n2 and which is
1910 //           - not in avoidSet,
1911 //           - in elemSet provided that !elemSet.empty()
1912 //           i1 and i2 optionally returns indices of n1 and n2
1913 //=======================================================================
1914
1915 const SMDS_MeshElement*
1916 SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet(const SMDS_MeshNode*    n1,
1917                                const SMDS_MeshNode*    n2,
1918                                const TIDSortedElemSet& elemSet,
1919                                const TIDSortedElemSet& avoidSet,
1920                                int*                    n1ind,
1921                                int*                    n2ind)
1922
1923 {
1924   int i1 = 0, i2 = 0;
1925   const SMDS_MeshElement* face = 0;
1926
1927   SMDS_ElemIteratorPtr invElemIt = n1->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
1928   while ( invElemIt->more() && !face ) // loop on inverse faces of n1
1929   {
1930     const SMDS_MeshElement* elem = invElemIt->next();
1931     if (avoidSet.count( elem ))
1932       continue;
1933     if ( !elemSet.empty() && !elemSet.count( elem ))
1934       continue;
1935     // index of n1
1936     i1 = elem->GetNodeIndex( n1 );
1937     // find a n2 linked to n1
1938     int nbN = elem->IsQuadratic() ? elem->NbNodes()/2 : elem->NbNodes();
1939     for ( int di = -1; di < 2 && !face; di += 2 )
1940     {
1941       i2 = (i1+di+nbN) % nbN;
1942       if ( elem->GetNode( i2 ) == n2 )
1943         face = elem;
1944     }
1945     if ( !face && elem->IsQuadratic())
1946     {
1947       // analysis for quadratic elements using all nodes
1948       SMDS_NodeIteratorPtr anIter = elem->interlacedNodesIterator();
1949       const SMDS_MeshNode* prevN = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( anIter->next() );
1950       for ( i1 = -1, i2 = 0; anIter->more() && !face; i1++, i2++ )
1951       {
1952         const SMDS_MeshNode* n = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( anIter->next() );
1953         if ( n1 == prevN && n2 == n )
1954         {
1955           face = elem;
1956         }
1957         else if ( n2 == prevN && n1 == n )
1958         {
1959           face = elem; std::swap( i1, i2 );
1960         }
1961         prevN = n;
1962       }
1963     }
1964   }
1965   if ( n1ind ) *n1ind = i1;
1966   if ( n2ind ) *n2ind = i2;
1967   return face;
1968 }
1969
1970 //================================================================================
1971 /*!
1972  * Return sharp edges of faces and non-manifold ones. Optionally adds existing edges.
1973  */
1974 //================================================================================
1975
1976 std::vector< SMESH_MeshAlgos::Edge >
1977 SMESH_MeshAlgos::FindSharpEdges( SMDS_Mesh* theMesh,
1978                                  double     theAngle,
1979                                  bool       theAddExisting )
1980 {
1981   std::vector< Edge > resultEdges;
1982   if ( !theMesh ) return resultEdges;
1983
1984   typedef std::pair< bool, const SMDS_MeshNode* >                            TIsSharpAndMedium;
1985   typedef NCollection_DataMap< SMESH_TLink, TIsSharpAndMedium, SMESH_TLink > TLinkSharpMap;
1986
1987   TLinkSharpMap linkIsSharp;
1988   Standard_Integer nbBuckets = FromSmIdType<Standard_Integer>( theMesh->NbFaces() );
1989   if ( nbBuckets > 0 )
1990     linkIsSharp.ReSize( nbBuckets );
1991
1992   TIsSharpAndMedium sharpMedium( true, 0 );
1993   bool                 & isSharp = sharpMedium.first;
1994   const SMDS_MeshNode* & nMedium = sharpMedium.second;
1995
1996   if ( theAddExisting )
1997   {
1998     for ( SMDS_EdgeIteratorPtr edgeIt = theMesh->edgesIterator(); edgeIt->more(); )
1999     {
2000       const SMDS_MeshElement* edge = edgeIt->next();
2001       nMedium = ( edge->IsQuadratic() ) ? edge->GetNode(2) : 0;
2002       linkIsSharp.Bind( SMESH_TLink( edge->GetNode(0), edge->GetNode(1)), sharpMedium );
2003     }
2004   }
2005
2006   // check angles between face normals
2007
2008   const double angleCos = Cos( theAngle * M_PI / 180. ), angleCos2 = angleCos * angleCos;
2009   gp_XYZ norm1, norm2;
2010   std::vector< const SMDS_MeshNode* > faceNodes, linkNodes(2);
2011   std::vector<const SMDS_MeshElement *> linkFaces;
2012
2013   int nbSharp = linkIsSharp.Extent();
2014   for ( SMDS_FaceIteratorPtr faceIt = theMesh->facesIterator(); faceIt->more(); )
2015   {
2016     const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2017     size_t             nbCorners = face->NbCornerNodes();
2018
2019     faceNodes.assign( face->begin_nodes(), face->end_nodes() );
2020     if ( faceNodes.size() == nbCorners )
2021       faceNodes.resize( nbCorners * 2, 0 );
2022
2023     const SMDS_MeshNode* nPrev = faceNodes[ nbCorners-1 ];
2024     for ( size_t i = 0; i < nbCorners; ++i )
2025     {
2026       SMESH_TLink link( nPrev, faceNodes[i] );
2027       if ( !linkIsSharp.IsBound( link ))
2028       {
2029         linkNodes[0] = link.node1();
2030         linkNodes[1] = link.node2();
2031         linkFaces.clear();
2032         theMesh->GetElementsByNodes( linkNodes, linkFaces, SMDSAbs_Face );
2033
2034         isSharp = false;
2035         if ( linkFaces.size() > 2 )
2036         {
2037           isSharp = true;
2038         }
2039         else if ( linkFaces.size() == 2 &&
2040                   FaceNormal( linkFaces[0], norm1, /*normalize=*/false ) &&
2041                   FaceNormal( linkFaces[1], norm2, /*normalize=*/false ))
2042         {
2043           double dot = norm1 * norm2; // == cos * |norm1| * |norm2|
2044           if (( dot < 0 ) == ( angleCos < 0 ))
2045           {
2046             double cos2 = dot * dot / norm1.SquareModulus() / norm2.SquareModulus();
2047             isSharp = ( angleCos < 0 ) ? ( cos2 > angleCos2 ) : ( cos2 < angleCos2 );
2048           }
2049           else
2050           {
2051             isSharp = ( angleCos > 0 );
2052           }
2053         }
2054         nMedium = faceNodes[( i-1+nbCorners ) % nbCorners + nbCorners ];
2055
2056         linkIsSharp.Bind( link, sharpMedium );
2057         nbSharp += isSharp;
2058       }
2059
2060       nPrev = faceNodes[i];
2061     }
2062   }
2063
2064   resultEdges.resize( nbSharp );
2065   TLinkSharpMap::Iterator linkIsSharpIter( linkIsSharp );
2066   for ( int i = 0; linkIsSharpIter.More() && i < nbSharp; linkIsSharpIter.Next() )
2067   {
2068     const SMESH_TLink&                link = linkIsSharpIter.Key();
2069     const TIsSharpAndMedium& isSharpMedium = linkIsSharpIter.Value();
2070     if ( isSharpMedium.first )
2071     {
2072       Edge & edge  = resultEdges[ i++ ];
2073       edge._node1  = link.node1();
2074       edge._node2  = link.node2();
2075       edge._medium = isSharpMedium.second;
2076     }
2077   }
2078
2079   return resultEdges;
2080 }
2081
2082 //================================================================================
2083 /*!
2084  * Distribute all faces of the mesh between groups using given edges as group boundaries
2085  */
2086 //================================================================================
2087
2088 std::vector< std::vector< const SMDS_MeshElement* > >
2089 SMESH_MeshAlgos::SeparateFacesByEdges( SMDS_Mesh* theMesh, const std::vector< Edge >& theEdges )
2090 {
2091   std::vector< std::vector< const SMDS_MeshElement* > > groups;
2092   if ( !theMesh ) return groups;
2093
2094   // build map of face edges (SMESH_TLink) and their faces
2095
2096   typedef std::vector< const SMDS_MeshElement* >                    TFaceVec;
2097   typedef NCollection_DataMap< SMESH_TLink, TFaceVec, SMESH_TLink > TFacesByLinks;
2098   TFacesByLinks facesByLink;
2099   Standard_Integer nbBuckets = FromSmIdType<Standard_Integer>( theMesh->NbFaces() );
2100   if ( nbBuckets > 0 )
2101     facesByLink.ReSize( nbBuckets );
2102
2103   std::vector< const SMDS_MeshNode* > faceNodes;
2104   for ( SMDS_FaceIteratorPtr faceIt = theMesh->facesIterator(); faceIt->more(); )
2105   {
2106     const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2107     size_t             nbCorners = face->NbCornerNodes();
2108
2109     faceNodes.assign( face->begin_nodes(), face->end_nodes() );
2110     faceNodes.resize( nbCorners + 1 );
2111     faceNodes[ nbCorners ] = faceNodes[0];
2112
2113     face->setIsMarked( false );
2114
2115     for ( size_t i = 0; i < nbCorners; ++i )
2116     {
2117       SMESH_TLink link( faceNodes[i], faceNodes[i+1] );
2118       TFaceVec* linkFaces = facesByLink.ChangeSeek( link );
2119       if ( !linkFaces )
2120       {
2121         linkFaces = facesByLink.Bound( link, TFaceVec() );
2122         linkFaces->reserve(2);
2123       }
2124       linkFaces->push_back( face );
2125     }
2126   }
2127
2128   // remove the given edges from facesByLink map
2129
2130   for ( size_t i = 0; i < theEdges.size(); ++i )
2131   {
2132     SMESH_TLink link( theEdges[i]._node1, theEdges[i]._node2 );
2133     facesByLink.UnBind( link );
2134   }
2135
2136   // faces connected via links of facesByLink map form a group
2137
2138   while ( !facesByLink.IsEmpty() )
2139   {
2140     groups.push_back( TFaceVec() );
2141     TFaceVec & group = groups.back();
2142
2143     group.push_back( TFacesByLinks::Iterator( facesByLink ).Value()[0] );
2144     group.back()->setIsMarked( true );
2145
2146     for ( size_t iF = 0; iF < group.size(); ++iF )
2147     {
2148       const SMDS_MeshElement* face = group[iF];
2149       size_t             nbCorners = face->NbCornerNodes();
2150       faceNodes.assign( face->begin_nodes(), face->end_nodes() );
2151       faceNodes.resize( nbCorners + 1 );
2152       faceNodes[ nbCorners ] = faceNodes[0];
2153
2154       for ( size_t iN = 0; iN < nbCorners; ++iN )
2155       {
2156         SMESH_TLink link( faceNodes[iN], faceNodes[iN+1] );
2157         if ( const TFaceVec* faces = facesByLink.Seek( link ))
2158         {
2159           const TFaceVec& faceNeighbors = *faces;
2160           for ( size_t i = 0; i < faceNeighbors.size(); ++i )
2161             if ( !faceNeighbors[i]->isMarked() )
2162             {
2163               group.push_back( faceNeighbors[i] );
2164               faceNeighbors[i]->setIsMarked( true );
2165             }
2166           facesByLink.UnBind( link );
2167         }
2168       }
2169     }
2170   }
2171
2172   // find faces that are alone in its group; they were not in facesByLink
2173
2174   int nbInGroups = 0;
2175   for ( size_t i = 0; i < groups.size(); ++i )
2176     nbInGroups += groups[i].size();
2177   if ( nbInGroups < theMesh->NbFaces() )
2178   {
2179     for ( SMDS_FaceIteratorPtr faceIt = theMesh->facesIterator(); faceIt->more(); )
2180     {
2181       const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
2182       if ( !face->isMarked() )
2183       {
2184         groups.push_back( TFaceVec() );
2185         groups.back().push_back( face );
2186       }
2187     }
2188   }
2189
2190   return groups;
2191 }
2192
2193 //================================================================================
2194 /*!
2195  * \brief Calculate normal of a mesh face
2196  */
2197 //================================================================================
2198
2199 bool SMESH_MeshAlgos::FaceNormal(const SMDS_MeshElement* F, gp_XYZ& normal, bool normalized)
2200 {
2201   if ( !F || F->GetType() != SMDSAbs_Face )
2202     return false;
2203
2204   normal.SetCoord(0,0,0);
2205   int nbNodes = F->NbCornerNodes();
2206   for ( int i = 0; i < nbNodes-2; ++i )
2207   {
2208     gp_XYZ p[3];
2209     for ( int n = 0; n < 3; ++n )
2210     {
2211       const SMDS_MeshNode* node = F->GetNode( i + n );
2212       p[n].SetCoord( node->X(), node->Y(), node->Z() );
2213     }
2214     normal += ( p[2] - p[1] ) ^ ( p[0] - p[1] );
2215   }
2216   double size2 = normal.SquareModulus();
2217   bool ok = ( size2 > std::numeric_limits<double>::min() * std::numeric_limits<double>::min());
2218   if ( normalized && ok )
2219     normal /= sqrt( size2 );
2220
2221   return ok;
2222 }
2223
2224 //================================================================================
2225 /*!
2226  * \brief Return nodes common to two elements
2227  */
2228 //================================================================================
2229
2230 int SMESH_MeshAlgos::NbCommonNodes(const SMDS_MeshElement* e1,
2231                                    const SMDS_MeshElement* e2)
2232 {
2233   int nb = 0;
2234   for ( int i = 0 ; i < e1->NbNodes(); ++i )
2235     nb += ( e2->GetNodeIndex( e1->GetNode( i )) >= 0 );
2236   return nb;
2237 }
2238
2239 //================================================================================
2240 /*!
2241  * \brief Return nodes common to two elements
2242  */
2243 //================================================================================
2244
2245 std::vector< const SMDS_MeshNode*> SMESH_MeshAlgos::GetCommonNodes(const SMDS_MeshElement* e1,
2246                                                                    const SMDS_MeshElement* e2)
2247 {
2248   std::vector< const SMDS_MeshNode*> common;
2249   for ( int i = 0 ; i < e1->NbNodes(); ++i )
2250     if ( e2->GetNodeIndex( e1->GetNode( i )) >= 0 )
2251       common.push_back( e1->GetNode( i ));
2252   return common;
2253 }
2254
2255 //================================================================================
2256 /*!
2257  * \brief Return true if node1 encounters first in the face and node2, after
2258  */
2259 //================================================================================
2260
2261 bool SMESH_MeshAlgos::IsRightOrder( const SMDS_MeshElement* face,
2262                                     const SMDS_MeshNode*    node0,
2263                                     const SMDS_MeshNode*    node1 )
2264 {
2265   int i0 = face->GetNodeIndex( node0 );
2266   int i1 = face->GetNodeIndex( node1 );
2267   if ( face->IsQuadratic() )
2268   {
2269     if ( face->IsMediumNode( node0 ))
2270     {
2271       i0 -= ( face->NbNodes()/2 - 1 );
2272       i1 *= 2;
2273     }
2274     else
2275     {
2276       i1 -= ( face->NbNodes()/2 - 1 );
2277       i0 *= 2;
2278     }
2279   }
2280   int diff = i1 - i0;
2281   return ( diff == 1 ) || ( diff == -face->NbNodes()+1 );
2282 }
2283
2284 //=======================================================================
2285 /*!
2286  * \brief Partition given 1D elements into groups of contiguous edges.
2287  *        A node where number of meeting edges != 2 is a group end.
2288  *        An optional startNode is used to orient groups it belongs to.
2289  * \return a list of edge groups and a list of corresponding node groups.
2290  *         If a group is closed, the first and last nodes of the group are same.
2291  */
2292 //=======================================================================
2293
2294 void SMESH_MeshAlgos::Get1DBranches( SMDS_ElemIteratorPtr theEdgeIt,
2295                                      TElemGroupVector&    theEdgeGroups,
2296                                      TNodeGroupVector&    theNodeGroups,
2297                                      const SMDS_MeshNode* theStartNode )
2298 {
2299   if ( !theEdgeIt )
2300     return;
2301
2302   // build map of nodes and their adjacent edges
2303
2304   typedef std::vector< const SMDS_MeshNode* >                                 TNodeVec;
2305   typedef std::vector< const SMDS_MeshElement* >                              TEdgeVec;
2306   typedef NCollection_DataMap< const SMDS_MeshNode*, TEdgeVec, SMESH_Hasher > TEdgesByNodeMap;
2307   TEdgesByNodeMap edgesByNode;
2308
2309   while ( theEdgeIt->more() )
2310   {
2311     const SMDS_MeshElement* edge = theEdgeIt->next();
2312     if ( edge->GetType() != SMDSAbs_Edge )
2313       continue;
2314
2315     const SMDS_MeshNode* nodes[2] = { edge->GetNode(0), edge->GetNode(1) };
2316     for ( int i = 0; i < 2; ++i )
2317     {
2318       TEdgeVec* nodeEdges = edgesByNode.ChangeSeek( nodes[i] );
2319       if ( !nodeEdges )
2320       {
2321         nodeEdges = edgesByNode.Bound( nodes[i], TEdgeVec() );
2322         nodeEdges->reserve(2);
2323       }
2324       nodeEdges->push_back( edge );
2325     }
2326   }
2327
2328   if ( edgesByNode.IsEmpty() )
2329     return;
2330
2331
2332   // build edge branches
2333
2334   TElemGroupVector branches(2);
2335   TNodeGroupVector nodeBranches(2);
2336
2337   while ( !edgesByNode.IsEmpty() )
2338   {
2339     if ( !theStartNode || !edgesByNode.IsBound( theStartNode ))
2340     {
2341       theStartNode = TEdgesByNodeMap::Iterator( edgesByNode ).Key();
2342     }
2343
2344     size_t nbBranches = 0;
2345     bool startIsBranchEnd = false;
2346
2347     while ( edgesByNode.IsBound( theStartNode ))
2348     {
2349       // initialize a new branch
2350
2351       ++nbBranches;
2352       if ( branches.size() < nbBranches )
2353       {
2354         branches.push_back   ( TEdgeVec() );
2355         nodeBranches.push_back( TNodeVec() );
2356       }
2357       TEdgeVec & branch     = branches    [ nbBranches - 1 ];
2358       TNodeVec & nodeBranch = nodeBranches[ nbBranches - 1 ];
2359       branch.clear();
2360       nodeBranch.clear();
2361       {
2362         TEdgeVec& edges = edgesByNode( theStartNode );
2363         startIsBranchEnd = ( edges.size() != 2 );
2364
2365         int nbEdges = 0;
2366         const SMDS_MeshElement* startEdge = 0;
2367         for ( size_t i = 0; i < edges.size(); ++i )
2368         {
2369           if ( !startEdge && edges[i] )
2370           {
2371             startEdge = edges[i];
2372             edges[i] = 0;
2373           }
2374           nbEdges += bool( edges[i] );
2375         }
2376         if ( nbEdges == 0 )
2377           edgesByNode.UnBind( theStartNode );
2378         if ( !startEdge )
2379           continue;
2380
2381         branch.push_back( startEdge );
2382
2383         nodeBranch.push_back( theStartNode );
2384         nodeBranch.push_back( branch.back()->GetNode(0) );
2385         if ( nodeBranch.back() == theStartNode )
2386           nodeBranch.back() = branch.back()->GetNode(1);
2387       }
2388
2389       // fill the branch
2390
2391       bool isBranchEnd = false;
2392       TEdgeVec* edgesPtr;
2393
2394       while (( !isBranchEnd ) && ( edgesPtr = edgesByNode.ChangeSeek( nodeBranch.back() )))
2395       {
2396         TEdgeVec& edges = *edgesPtr;
2397
2398         isBranchEnd = ( edges.size() != 2 );
2399
2400         const SMDS_MeshNode* lastNode = nodeBranch.back();
2401
2402         switch ( edges.size() )
2403         {
2404         case 1:
2405           edgesByNode.UnBind( lastNode );
2406           break;
2407
2408         case 2:
2409         {
2410           if ( const SMDS_MeshElement* nextEdge = edges[ edges[0] == branch.back() ])
2411           {
2412             branch.push_back( nextEdge );
2413
2414             const SMDS_MeshNode* nextNode = nextEdge->GetNode(0);
2415             if ( nodeBranch.back() == nextNode )
2416               nextNode = nextEdge->GetNode(1);
2417             nodeBranch.push_back( nextNode );
2418           }
2419           edgesByNode.UnBind( lastNode );
2420           break;
2421         }
2422
2423         default:
2424           int nbEdges = 0;
2425           for ( size_t i = 0; i < edges.size(); ++i )
2426           {
2427             if ( edges[i] == branch.back() )
2428               edges[i] = 0;
2429             nbEdges += bool( edges[i] );
2430           }
2431           if ( nbEdges == 0 )
2432             edgesByNode.UnBind( lastNode );
2433         }
2434       }
2435     } // while ( edgesByNode.IsBound( theStartNode ))
2436
2437
2438     // put the found branches to the result
2439
2440     if ( nbBranches == 2 && !startIsBranchEnd ) // join two branches starting at the same node
2441     {
2442       std::reverse( nodeBranches[0].begin(), nodeBranches[0].end() );
2443       nodeBranches[0].pop_back();
2444       nodeBranches[0].reserve( nodeBranches[0].size() + nodeBranches[1].size() );
2445       nodeBranches[0].insert( nodeBranches[0].end(),
2446                               nodeBranches[1].begin(), nodeBranches[1].end() );
2447
2448       std::reverse( branches[0].begin(), branches[0].end() );
2449       branches[0].reserve( branches[0].size() + branches[1].size() );
2450       branches[0].insert( branches[0].end(), branches[1].begin(), branches[1].end() );
2451
2452       nodeBranches[1].clear();
2453       branches[1].clear();
2454     }
2455
2456     for ( size_t i = 0; i < nbBranches; ++i )
2457     {
2458       if ( branches[i].empty() )
2459         continue;
2460
2461       theEdgeGroups.push_back( TEdgeVec() );
2462       theEdgeGroups.back().swap( branches[i] );
2463
2464       theNodeGroups.push_back( TNodeVec() );
2465       theNodeGroups.back().swap( nodeBranches[i] );
2466     }
2467
2468   } // while ( !edgesByNode.IsEmpty() )
2469
2470   return;
2471 }
2472
2473 //=======================================================================
2474 /*!
2475  * \brief Return SMESH_NodeSearcher
2476  */
2477 //=======================================================================
2478
2479 SMESH_NodeSearcher* SMESH_MeshAlgos::GetNodeSearcher(SMDS_Mesh& mesh)
2480 {
2481   return new SMESH_NodeSearcherImpl( &mesh );
2482 }
2483
2484 //=======================================================================
2485 /*!
2486  * \brief Return SMESH_NodeSearcher
2487  */
2488 //=======================================================================
2489
2490 SMESH_NodeSearcher* SMESH_MeshAlgos::GetNodeSearcher(SMDS_ElemIteratorPtr elemIt)
2491 {
2492   return new SMESH_NodeSearcherImpl( 0, elemIt );
2493 }
2494
2495 //=======================================================================
2496 /*!
2497  * \brief Return SMESH_ElementSearcher
2498  */
2499 //=======================================================================
2500
2501 SMESH_ElementSearcher* SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher(SMDS_Mesh& mesh,
2502                                                            double     tolerance)
2503 {
2504   return new SMESH_ElementSearcherImpl( mesh, tolerance );
2505 }
2506
2507 //=======================================================================
2508 /*!
2509  * \brief Return SMESH_ElementSearcher acting on a sub-set of elements
2510  */
2511 //=======================================================================
2512
2513 SMESH_ElementSearcher* SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher(SMDS_Mesh&           mesh,
2514                                                            SMDS_ElemIteratorPtr elemIt,
2515                                                            double               tolerance)
2516 {
2517   return new SMESH_ElementSearcherImpl( mesh, tolerance, elemIt );
2518 }