src/StdMeshers/StdMeshers_Cartesian_3D.cxx

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  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   : StdMeshers_Cartesian_3D.cxx
  23 //  Module : SMESH
  24 //
  25 #include "StdMeshers_Cartesian_3D.hxx"
  26 #include "StdMeshers_CartesianParameters3D.hxx"
  27
  28 #include "ObjectPool.hxx"
  29 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  30 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
  31 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
  32 #include "SMESH_Block.hxx"
  33 #include "SMESH_Comment.hxx"
  34 #include "SMESH_ControlsDef.hxx"
  35 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  36 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  37 #include "SMESH_MeshEditor.hxx"
  38 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  39 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  40 #include "SMESH_subMeshEventListener.hxx"
  41 #include "StdMeshers_FaceSide.hxx"
  42
  43 #include <utilities.h>
  44 #include <Utils_ExceptHandlers.hxx>
  45
  46 #include <GEOMUtils.hxx>
  47
  48 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  49 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  50 #include <BRepBndLib.hxx>
  51 #include <BRepBuilderAPI_Copy.hxx>
  52 #include <BRepBuilderAPI_MakeFace.hxx>
  53 #include <BRepTools.hxx>
  54 #include <BRepTopAdaptor_FClass2d.hxx>
  55 #include <BRep_Builder.hxx>
  56 #include <BRep_Tool.hxx>
  57 #include <Bnd_B3d.hxx>
  58 #include <Bnd_Box.hxx>
  59 #include <ElSLib.hxx>
  60 #include <GCPnts_UniformDeflection.hxx>
  61 #include <Geom2d_BSplineCurve.hxx>
  62 #include <Geom2d_BezierCurve.hxx>
  63 #include <Geom2d_TrimmedCurve.hxx>
  64 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  65 #include <GeomLib.hxx>
  66 #include <Geom_BSplineCurve.hxx>
  67 #include <Geom_BSplineSurface.hxx>
  68 #include <Geom_BezierCurve.hxx>
  69 #include <Geom_BezierSurface.hxx>
  70 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  71 #include <Geom_TrimmedCurve.hxx>
  72 #include <IntAna_IntConicQuad.hxx>
  73 #include <IntAna_IntLinTorus.hxx>
  74 #include <IntAna_Quadric.hxx>
  75 #include <IntCurveSurface_TransitionOnCurve.hxx>
  76 #include <IntCurvesFace_Intersector.hxx>
  77 #include <Poly_Triangulation.hxx>
  78 #include <Precision.hxx>
  79 #include <TopExp.hxx>
  80 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  81 #include <TopLoc_Location.hxx>
  82 #include <TopTools_IndexedMapOfShape.hxx>
  83 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  84 #include <TopoDS.hxx>
  85 #include <TopoDS_Compound.hxx>
  86 #include <TopoDS_Face.hxx>
  87 #include <TopoDS_TShape.hxx>
  88 #include <gp_Cone.hxx>
  89 #include <gp_Cylinder.hxx>
  90 #include <gp_Lin.hxx>
  91 #include <gp_Pln.hxx>
  92 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  93 #include <gp_Sphere.hxx>
  94 #include <gp_Torus.hxx>
  95
  96 #include <limits>
  97
  98 #include <boost/container/flat_map.hpp>
  99
 100 //#undef WITH_TBB
 101 #ifdef WITH_TBB
 102
 103 #ifdef WIN32
 104 // See https://docs.microsoft.com/en-gb/cpp/porting/modifying-winver-and-win32-winnt?view=vs-2019
 105 // Windows 10 = 0x0A00
 106 #define WINVER 0x0A00
 107 #define _WIN32_WINNT 0x0A00
 108 #endif
 109
 110 #include <tbb/parallel_for.h>
 111 //#include <tbb/enumerable_thread_specific.h>
 112 #endif
 113
 114 using namespace std;
 115 using namespace SMESH;
 116
 117 #ifdef _DEBUG_
 118 //#define _MY_DEBUG_
 119 #endif
 120
 121 //=============================================================================
 122 /*!
 123  * Constructor
 124  */
 125 //=============================================================================
 126
 127 StdMeshers_Cartesian_3D::StdMeshers_Cartesian_3D(int hypId, SMESH_Gen * gen)
 128   :SMESH_3D_Algo(hypId, gen)
 129 {
 130   _name = "Cartesian_3D";
 131   _shapeType = (1 << TopAbs_SOLID);       // 1 bit /shape type
 132   _compatibleHypothesis.push_back("CartesianParameters3D");
 133
 134   _onlyUnaryInput = false;          // to mesh all SOLIDs at once
 135   _requireDiscreteBoundary = false; // 2D mesh not needed
 136   _supportSubmeshes = false;        // do not use any existing mesh
 137 }
 138
 139 //=============================================================================
 140 /*!
 141  * Check presence of a hypothesis
 142  */
 143 //=============================================================================
 144
 145 bool StdMeshers_Cartesian_3D::CheckHypothesis (SMESH_Mesh&          aMesh,
 146                                                const TopoDS_Shape&  aShape,
 147                                                Hypothesis_Status&   aStatus)
 148 {
 149   aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_MISSING;
 150
 151   const list<const SMESHDS_Hypothesis*>& hyps = GetUsedHypothesis(aMesh, aShape);
 152   list <const SMESHDS_Hypothesis* >::const_iterator h = hyps.begin();
 153   if ( h == hyps.end())
 154   {
 155     return false;
 156   }
 157
 158   for ( ; h != hyps.end(); ++h )
 159   {
 160     if (( _hyp = dynamic_cast<const StdMeshers_CartesianParameters3D*>( *h )))
 161     {
 162       aStatus = _hyp->IsDefined() ? HYP_OK : HYP_BAD_PARAMETER;
 163       break;
 164     }
 165   }
 166
 167   return aStatus == HYP_OK;
 168 }
 169
 170 namespace
 171 {
 172   typedef int TGeomID; // IDs of sub-shapes
 173
 174   //=============================================================================
 175   // Definitions of internal utils
 176   // --------------------------------------------------------------------------
 177   enum Transition {
 178     Trans_TANGENT = IntCurveSurface_Tangent,
 179     Trans_IN      = IntCurveSurface_In,
 180     Trans_OUT     = IntCurveSurface_Out,
 181     Trans_APEX,
 182     Trans_INTERNAL // for INTERNAL FACE
 183   };
 184   // --------------------------------------------------------------------------
 185   /*!
 186    * \brief Container of IDs of SOLID sub-shapes
 187    */
 188   class Solid // sole SOLID contains all sub-shapes
 189   {
 190     TGeomID _id; // SOLID id
 191     bool    _hasInternalFaces;
 192   public:
 193     virtual ~Solid() {}
 194     virtual bool Contains( TGeomID subID ) const { return true; }
 195     virtual bool ContainsAny( const vector< TGeomID>& subIDs ) const { return true; }
 196     virtual TopAbs_Orientation Orientation( const TopoDS_Shape& s ) const { return s.Orientation(); }
 197     virtual bool IsOutsideOriented( TGeomID faceID ) const { return true; }
 198     void SetID( TGeomID id ) { _id = id; }
 199     TGeomID ID() const { return _id; }
 200     void SetHasInternalFaces( bool has ) { _hasInternalFaces = has; }
 201     bool HasInternalFaces() const { return _hasInternalFaces; }
 202   };
 203   // --------------------------------------------------------------------------
 204   class OneOfSolids : public Solid
 205   {
 206     TColStd_MapOfInteger _subIDs;
 207     TopTools_MapOfShape  _faces; // keep FACE orientation
 208     TColStd_MapOfInteger _outFaceIDs; // FACEs of shape_to_mesh oriented outside the SOLID
 209   public:
 210     void Init( const TopoDS_Shape& solid,
 211                TopAbs_ShapeEnum    subType,
 212                const SMESHDS_Mesh* mesh );
 213     virtual bool Contains( TGeomID i ) const { return i == ID() || _subIDs.Contains( i ); }
 214     virtual bool ContainsAny( const vector< TGeomID>& subIDs ) const
 215     {
 216       for ( size_t i = 0; i < subIDs.size(); ++i ) if ( Contains( subIDs[ i ])) return true;
 217       return false;
 218     }
 219     virtual TopAbs_Orientation Orientation( const TopoDS_Shape& face ) const
 220     {
 221       const TopoDS_Shape& sInMap = const_cast< OneOfSolids* >(this)->_faces.Added( face );
 222       return sInMap.Orientation();
 223     }
 224     virtual bool IsOutsideOriented( TGeomID faceID ) const
 225     {
 226       return faceID == 0 || _outFaceIDs.Contains( faceID );
 227     }
 228   };
 229   // --------------------------------------------------------------------------
 230   /*!
 231    * \brief Geom data
 232    */
 233   struct Geometry
 234   {
 235     TopoDS_Shape                _mainShape;
 236     vector< vector< TGeomID > > _solidIDsByShapeID;// V/E/F ID -> SOLID IDs
 237     Solid                       _soleSolid;
 238     map< TGeomID, OneOfSolids > _solidByID;
 239     TColStd_MapOfInteger        _boundaryFaces; // FACEs on boundary of mesh->ShapeToMesh()
 240     TColStd_MapOfInteger        _strangeEdges; // EDGEs shared by strange FACEs
 241     TGeomID                     _extIntFaceID; // pseudo FACE - extension of INTERNAL FACE
 242
 243     Controls::ElementsOnShape _edgeClassifier;
 244     Controls::ElementsOnShape _vertexClassifier;
 245
 246     bool IsOneSolid() const { return _solidByID.size() < 2; }
 247   };
 248   // --------------------------------------------------------------------------
 249   /*!
 250    * \brief Common data of any intersection between a Grid and a shape
 251    */
 252   struct B_IntersectPoint
 253   {
 254     mutable const SMDS_MeshNode* _node;
 255     mutable vector< TGeomID >    _faceIDs;
 256
 257     B_IntersectPoint(): _node(NULL) {}
 258     void Add( const vector< TGeomID >& fIDs, const SMDS_MeshNode* n=0 ) const;
 259     int HasCommonFace( const B_IntersectPoint * other, int avoidFace=-1 ) const;
 260     bool IsOnFace( int faceID ) const;
 261     virtual ~B_IntersectPoint() {}
 262   };
 263   // --------------------------------------------------------------------------
 264   /*!
 265    * \brief Data of intersection between a GridLine and a TopoDS_Face
 266    */
 267   struct F_IntersectPoint : public B_IntersectPoint
 268   {
 269     double             _paramOnLine;
 270     double             _u, _v;
 271     mutable Transition _transition;
 272     mutable size_t     _indexOnLine;
 273
 274     bool operator< ( const F_IntersectPoint& o ) const { return _paramOnLine < o._paramOnLine; }
 275   };
 276   // --------------------------------------------------------------------------
 277   /*!
 278    * \brief Data of intersection between GridPlanes and a TopoDS_EDGE
 279    */
 280   struct E_IntersectPoint : public B_IntersectPoint
 281   {
 282     gp_Pnt  _point;
 283     double  _uvw[3];
 284     TGeomID _shapeID; // ID of EDGE or VERTEX
 285   };
 286   // --------------------------------------------------------------------------
 287   /*!
 288    * \brief A line of the grid and its intersections with 2D geometry
 289    */
 290   struct GridLine
 291   {
 292     gp_Lin _line;
 293     double _length; // line length
 294     multiset< F_IntersectPoint > _intPoints;
 295
 296     void RemoveExcessIntPoints( const double tol );
 297     TGeomID GetSolidIDBefore( multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip,
 298                               const TGeomID                          prevID,
 299                               const Geometry&                        geom);
 300   };
 301   // --------------------------------------------------------------------------
 302   /*!
 303    * \brief Planes of the grid used to find intersections of an EDGE with a hexahedron
 304    */
 305   struct GridPlanes
 306   {
 307     gp_XYZ           _zNorm;
 308     vector< gp_XYZ > _origins; // origin points of all planes in one direction
 309     vector< double > _zProjs;  // projections of origins to _zNorm
 310   };
 311   // --------------------------------------------------------------------------
 312   /*!
 313    * \brief Iterator on the parallel grid lines of one direction
 314    */
 315   struct LineIndexer
 316   {
 317     size_t _size  [3];
 318     size_t _curInd[3];
 319     size_t _iVar1, _iVar2, _iConst;
 320     string _name1, _name2, _nameConst;
 321     LineIndexer() {}
 322     LineIndexer( size_t sz1, size_t sz2, size_t sz3,
 323                  size_t iv1, size_t iv2, size_t iConst,
 324                  const string& nv1, const string& nv2, const string& nConst )
 325     {
 326       _size[0] = sz1; _size[1] = sz2; _size[2] = sz3;
 327       _curInd[0] = _curInd[1] = _curInd[2] = 0;
 328       _iVar1 = iv1; _iVar2 = iv2; _iConst = iConst;
 329       _name1 = nv1; _name2 = nv2; _nameConst = nConst;
 330     }
 331
 332     size_t I() const { return _curInd[0]; }
 333     size_t J() const { return _curInd[1]; }
 334     size_t K() const { return _curInd[2]; }
 335     void SetIJK( size_t i, size_t j, size_t k )
 336     {
 337       _curInd[0] = i; _curInd[1] = j; _curInd[2] = k;
 338     }
 339     void operator++()
 340     {
 341       if ( ++_curInd[_iVar1] == _size[_iVar1] )
 342         _curInd[_iVar1] = 0, ++_curInd[_iVar2];
 343     }
 344     bool More() const { return _curInd[_iVar2] < _size[_iVar2]; }
 345     size_t LineIndex   () const { return _curInd[_iVar1] + _curInd[_iVar2]* _size[_iVar1]; }
 346     size_t LineIndex10 () const { return (_curInd[_iVar1] + 1 ) + _curInd[_iVar2]* _size[_iVar1]; }
 347     size_t LineIndex01 () const { return _curInd[_iVar1] + (_curInd[_iVar2] + 1 )* _size[_iVar1]; }
 348     size_t LineIndex11 () const { return (_curInd[_iVar1] + 1 ) + (_curInd[_iVar2] + 1 )* _size[_iVar1]; }
 349     void SetIndexOnLine (size_t i)  { _curInd[ _iConst ] = i; }
 350     size_t NbLines() const { return _size[_iVar1] * _size[_iVar2]; }
 351   };
 352   // --------------------------------------------------------------------------
 353   /*!
 354    * \brief Container of GridLine's
 355    */
 356   struct Grid
 357   {
 358     vector< double >   _coords[3]; // coordinates of grid nodes
 359     gp_XYZ             _axes  [3]; // axis directions
 360     vector< GridLine > _lines [3]; //    in 3 directions
 361     double             _tol, _minCellSize;
 362     gp_XYZ             _origin;
 363     gp_Mat             _invB; // inverted basis of _axes
 364
 365     vector< const SMDS_MeshNode* >    _nodes; // mesh nodes at grid nodes
 366     vector< const F_IntersectPoint* > _gridIntP; // grid node intersection with geometry
 367     ObjectPool< E_IntersectPoint >    _edgeIntPool; // intersections with EDGEs
 368     ObjectPool< F_IntersectPoint >    _extIntPool; // intersections with extended INTERNAL FACEs
 369     //list< E_IntersectPoint >          _edgeIntP; // intersections with EDGEs
 370
 371     Geometry                          _geometry;
 372     bool                              _toAddEdges;
 373     bool                              _toCreateFaces;
 374     bool                              _toConsiderInternalFaces;
 375     bool                              _toUseThresholdForInternalFaces;
 376     double                            _sizeThreshold;
 377
 378     vector< TGeomID >                 _shapeIDs; // returned by Hexahedron::getSolids()
 379     SMESH_MesherHelper*               _helper;
 380
 381     size_t CellIndex( size_t i, size_t j, size_t k ) const
 382     {
 383       return i + j*(_coords[0].size()-1) + k*(_coords[0].size()-1)*(_coords[1].size()-1);
 384     }
 385     size_t NodeIndex( size_t i, size_t j, size_t k ) const
 386     {
 387       return i + j*_coords[0].size() + k*_coords[0].size()*_coords[1].size();
 388     }
 389     size_t NodeIndexDX() const { return 1; }
 390     size_t NodeIndexDY() const { return _coords[0].size(); }
 391     size_t NodeIndexDZ() const { return _coords[0].size() * _coords[1].size(); }
 392
 393     LineIndexer GetLineIndexer(size_t iDir) const;
 394
 395     E_IntersectPoint* Add( const E_IntersectPoint& ip )
 396     {
 397       E_IntersectPoint* eip = _edgeIntPool.getNew();
 398       *eip = ip;
 399       return eip;
 400     }
 401     void Remove( E_IntersectPoint* eip ) { _edgeIntPool.destroy( eip ); }
 402
 403     TGeomID ShapeID( const TopoDS_Shape& s ) const;
 404     const TopoDS_Shape& Shape( TGeomID id ) const;
 405     TopAbs_ShapeEnum ShapeType( TGeomID id ) const { return Shape(id).ShapeType(); }
 406     void InitGeometry( const TopoDS_Shape& theShape );
 407     void InitClassifier( const TopoDS_Shape&        mainShape,
 408                          TopAbs_ShapeEnum           shapeType,
 409                          Controls::ElementsOnShape& classifier );
 410     void GetEdgesToImplement( map< TGeomID, vector< TGeomID > > & edge2faceMap,
 411                               const TopoDS_Shape&                 shape,
 412                               const vector< TopoDS_Shape >&       faces );
 413     void SetSolidFather( const TopoDS_Shape& s, const TopoDS_Shape& theShapeToMesh );
 414     bool IsShared( TGeomID faceID ) const;
 415     bool IsAnyShared( const std::vector< TGeomID >& faceIDs ) const;
 416     bool IsInternal( TGeomID faceID ) const {
 417       return ( faceID == PseudoIntExtFaceID() ||
 418                Shape( faceID ).Orientation() == TopAbs_INTERNAL ); }
 419     bool IsSolid( TGeomID shapeID ) const {
 420       if ( _geometry.IsOneSolid() ) return _geometry._soleSolid.ID() == shapeID;
 421       else                          return _geometry._solidByID.count( shapeID ); }
 422     bool IsStrangeEdge( TGeomID id ) const { return _geometry._strangeEdges.Contains( id ); }
 423     TGeomID PseudoIntExtFaceID() const { return _geometry._extIntFaceID; }
 424     Solid* GetSolid( TGeomID solidID = 0 );
 425     Solid* GetOneOfSolids( TGeomID solidID );
 426     const vector< TGeomID > & GetSolidIDs( TGeomID subShapeID ) const;
 427     bool IsCorrectTransition( TGeomID faceID, const Solid* solid );
 428     bool IsBoundaryFace( TGeomID face ) const { return _geometry._boundaryFaces.Contains( face ); }
 429     void SetOnShape( const SMDS_MeshNode* n, const F_IntersectPoint& ip, bool unset=false );
 430     bool IsToCheckNodePos() const { return !_toAddEdges && _toCreateFaces; }
 431
 432     void SetCoordinates(const vector<double>& xCoords,
 433                         const vector<double>& yCoords,
 434                         const vector<double>& zCoords,
 435                         const double*         axesDirs,
 436                         const Bnd_Box&        bndBox );
 437     void ComputeUVW(const gp_XYZ& p, double uvw[3]);
 438     void ComputeNodes(SMESH_MesherHelper& helper);
 439   };
 440   // --------------------------------------------------------------------------
 441   /*!
 442    * \brief Return cells sharing a link
 443    */
 444   struct CellsAroundLink
 445   {
 446     int    _dInd[4][3];
 447     size_t _nbCells[3];
 448     int    _i,_j,_k;
 449     Grid*  _grid;
 450
 451     CellsAroundLink( Grid* grid, int iDir ):
 452       _dInd{ {0,0,0}, {0,0,0}, {0,0,0}, {0,0,0} },
 453       _nbCells{ grid->_coords[0].size() - 1,
 454           grid->_coords[1].size() - 1,
 455           grid->_coords[2].size() - 1 },
 456       _grid( grid )
 457     {
 458       const int iDirOther[3][2] = {{ 1,2 },{ 0,2 },{ 0,1 }};
 459       _dInd[1][ iDirOther[iDir][0] ] = -1;
 460       _dInd[2][ iDirOther[iDir][1] ] = -1;
 461       _dInd[3][ iDirOther[iDir][0] ] = -1; _dInd[3][ iDirOther[iDir][1] ] = -1;
 462     }
 463     void Init( int i, int j, int k, int link12 = 0 )
 464     {
 465       int iL = link12 % 4;
 466       _i = i - _dInd[iL][0];
 467       _j = j - _dInd[iL][1];
 468       _k = k - _dInd[iL][2];
 469     }
 470     bool GetCell( int iL, int& i, int& j, int& k, int& cellIndex )
 471     {
 472       i =  _i + _dInd[iL][0];
 473       j =  _j + _dInd[iL][1];
 474       k =  _k + _dInd[iL][2];
 475       if ( i < 0 || i >= (int)_nbCells[0] ||
 476            j < 0 || j >= (int)_nbCells[1] ||
 477            k < 0 || k >= (int)_nbCells[2] )
 478         return false;
 479       cellIndex = _grid->CellIndex( i,j,k );
 480       return true;
 481     }
 482   };
 483   // --------------------------------------------------------------------------
 484   /*!
 485    * \brief Intersector of TopoDS_Face with all GridLine's
 486    */
 487   struct FaceGridIntersector
 488   {
 489     TopoDS_Face _face;
 490     TGeomID     _faceID;
 491     Grid*       _grid;
 492     Bnd_Box     _bndBox;
 493     IntCurvesFace_Intersector* _surfaceInt;
 494     vector< std::pair< GridLine*, F_IntersectPoint > > _intersections;
 495
 496     FaceGridIntersector(): _grid(0), _surfaceInt(0) {}
 497     void Intersect();
 498
 499     void StoreIntersections()
 500     {
 501       for ( size_t i = 0; i < _intersections.size(); ++i )
 502       {
 503         multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip =
 504           _intersections[i].first->_intPoints.insert( _intersections[i].second );
 505         ip->_faceIDs.reserve( 1 );
 506         ip->_faceIDs.push_back( _faceID );
 507       }
 508     }
 509     const Bnd_Box& GetFaceBndBox()
 510     {
 511       GetCurveFaceIntersector();
 512       return _bndBox;
 513     }
 514     IntCurvesFace_Intersector* GetCurveFaceIntersector()
 515     {
 516       if ( !_surfaceInt )
 517       {
 518         _surfaceInt = new IntCurvesFace_Intersector( _face, Precision::PConfusion() );
 519         _bndBox     = _surfaceInt->Bounding();
 520         if ( _bndBox.IsVoid() )
 521           BRepBndLib::Add (_face, _bndBox);
 522       }
 523       return _surfaceInt;
 524     }
 525     bool IsThreadSafe(set< const Standard_Transient* >& noSafeTShapes) const;
 526   };
 527   // --------------------------------------------------------------------------
 528   /*!
 529    * \brief Intersector of a surface with a GridLine
 530    */
 531   struct FaceLineIntersector
 532   {
 533     double      _tol;
 534     double      _u, _v, _w; // params on the face and the line
 535     Transition  _transition; // transition at intersection (see IntCurveSurface.cdl)
 536     Transition  _transIn, _transOut; // IN and OUT transitions depending of face orientation
 537
 538     gp_Pln      _plane;
 539     gp_Cylinder _cylinder;
 540     gp_Cone     _cone;
 541     gp_Sphere   _sphere;
 542     gp_Torus    _torus;
 543     IntCurvesFace_Intersector* _surfaceInt;
 544
 545     vector< F_IntersectPoint > _intPoints;
 546
 547     void IntersectWithPlane   (const GridLine& gridLine);
 548     void IntersectWithCylinder(const GridLine& gridLine);
 549     void IntersectWithCone    (const GridLine& gridLine);
 550     void IntersectWithSphere  (const GridLine& gridLine);
 551     void IntersectWithTorus   (const GridLine& gridLine);
 552     void IntersectWithSurface (const GridLine& gridLine);
 553
 554     bool UVIsOnFace() const;
 555     void addIntPoint(const bool toClassify=true);
 556     bool isParamOnLineOK( const double linLength )
 557     {
 558       return -_tol < _w && _w < linLength + _tol;
 559     }
 560     FaceLineIntersector():_surfaceInt(0) {}
 561     ~FaceLineIntersector() { if (_surfaceInt ) delete _surfaceInt; _surfaceInt = 0; }
 562   };
 563   // --------------------------------------------------------------------------
 564   /*!
 565    * \brief Class representing topology of the hexahedron and creating a mesh
 566    *        volume basing on analysis of hexahedron intersection with geometry
 567    */
 568   class Hexahedron
 569   {
 570     // --------------------------------------------------------------------------------
 571     struct _Face;
 572     struct _Link;
 573     enum IsInternalFlag { IS_NOT_INTERNAL, IS_INTERNAL, IS_CUT_BY_INTERNAL_FACE };
 574     // --------------------------------------------------------------------------------
 575     struct _Node //!< node either at a hexahedron corner or at intersection
 576     {
 577       const SMDS_MeshNode*    _node; // mesh node at hexahedron corner
 578       const B_IntersectPoint* _intPoint;
 579       const _Face*            _usedInFace;
 580       char                    _isInternalFlags;
 581
 582       _Node(const SMDS_MeshNode* n=0, const B_IntersectPoint* ip=0)
 583         :_node(n), _intPoint(ip), _usedInFace(0), _isInternalFlags(0) {}
 584       const SMDS_MeshNode*    Node() const
 585       { return ( _intPoint && _intPoint->_node ) ? _intPoint->_node : _node; }
 586       const E_IntersectPoint* EdgeIntPnt() const
 587       { return static_cast< const E_IntersectPoint* >( _intPoint ); }
 588       const F_IntersectPoint* FaceIntPnt() const
 589       { return static_cast< const F_IntersectPoint* >( _intPoint ); }
 590       const vector< TGeomID >& faces() const { return _intPoint->_faceIDs; }
 591       TGeomID face(size_t i) const { return _intPoint->_faceIDs[ i ]; }
 592       void SetInternal( IsInternalFlag intFlag ) { _isInternalFlags |= intFlag; }
 593       bool IsCutByInternal() const { return _isInternalFlags & IS_CUT_BY_INTERNAL_FACE; }
 594       bool IsUsedInFace( const _Face* polygon = 0 )
 595       {
 596         return polygon ? ( _usedInFace == polygon ) : bool( _usedInFace );
 597       }
 598       TGeomID IsLinked( const B_IntersectPoint* other,
 599                         TGeomID                 avoidFace=-1 ) const // returns id of a common face
 600       {
 601         return _intPoint ? _intPoint->HasCommonFace( other, avoidFace ) : 0;
 602       }
 603       bool IsOnFace( TGeomID faceID ) const // returns true if faceID is found
 604       {
 605         return _intPoint ? _intPoint->IsOnFace( faceID ) : false;
 606       }
 607       gp_Pnt Point() const
 608       {
 609         if ( const SMDS_MeshNode* n = Node() )
 610           return SMESH_NodeXYZ( n );
 611         if ( const E_IntersectPoint* eip =
 612              dynamic_cast< const E_IntersectPoint* >( _intPoint ))
 613           return eip->_point;
 614         return gp_Pnt( 1e100, 0, 0 );
 615       }
 616       TGeomID ShapeID() const
 617       {
 618         if ( const E_IntersectPoint* eip = dynamic_cast< const E_IntersectPoint* >( _intPoint ))
 619           return eip->_shapeID;
 620         return 0;
 621       }
 622       void Add( const E_IntersectPoint* ip )
 623       {
 624         // Possible cases before Add(ip):
 625         ///  1) _node != 0 --> _Node at hex corner ( _intPoint == 0 || _intPoint._node == 0 )
 626         ///  2) _node == 0 && _intPoint._node != 0  -->  link intersected by FACE
 627         ///  3) _node == 0 && _intPoint._node == 0  -->  _Node at EDGE intersection
 628         //
 629         // If ip is added in cases 1) and 2) _node position must be changed to ip._shapeID
 630         //   at creation of elements
 631         // To recognize this case, set _intPoint._node = Node()
 632         const SMDS_MeshNode* node = Node();
 633         if ( !_intPoint ) {
 634           _intPoint = ip;
 635         }
 636         else {
 637           ip->Add( _intPoint->_faceIDs );
 638           _intPoint = ip;
 639         }
 640         if ( node )
 641           _node = _intPoint->_node = node;
 642       }
 643     };
 644     // --------------------------------------------------------------------------------
 645     struct _Link // link connecting two _Node's
 646     {
 647       _Node* _nodes[2];
 648       _Face* _faces[2]; // polygons sharing a link
 649       vector< const F_IntersectPoint* > _fIntPoints; // GridLine intersections with FACEs
 650       vector< _Node* >                  _fIntNodes;   // _Node's at _fIntPoints
 651       vector< _Link >                   _splits;
 652       _Link(): _faces{ 0, 0 } {}
 653     };
 654     // --------------------------------------------------------------------------------
 655     struct _OrientedLink
 656     {
 657       _Link* _link;
 658       bool   _reverse;
 659       _OrientedLink( _Link* link=0, bool reverse=false ): _link(link), _reverse(reverse) {}
 660       void Reverse() { _reverse = !_reverse; }
 661       int NbResultLinks() const { return _link->_splits.size(); }
 662       _OrientedLink ResultLink(int i) const
 663       {
 664         return _OrientedLink(&_link->_splits[_reverse ? NbResultLinks()-i-1 : i],_reverse);
 665       }
 666       _Node* FirstNode() const { return _link->_nodes[ _reverse ]; }
 667       _Node* LastNode()  const { return _link->_nodes[ !_reverse ]; }
 668       operator bool() const { return _link; }
 669       vector< TGeomID > GetNotUsedFace(const set<TGeomID>& usedIDs ) const // returns supporting FACEs
 670       {
 671         vector< TGeomID > faces;
 672         const B_IntersectPoint *ip0, *ip1;
 673         if (( ip0 = _link->_nodes[0]->_intPoint ) &&
 674             ( ip1 = _link->_nodes[1]->_intPoint ))
 675         {
 676           for ( size_t i = 0; i < ip0->_faceIDs.size(); ++i )
 677             if ( ip1->IsOnFace ( ip0->_faceIDs[i] ) &&
 678                  !usedIDs.count( ip0->_faceIDs[i] ) )
 679               faces.push_back( ip0->_faceIDs[i] );
 680         }
 681         return faces;
 682       }
 683       bool HasEdgeNodes() const
 684       {
 685         return ( dynamic_cast< const E_IntersectPoint* >( _link->_nodes[0]->_intPoint ) ||
 686                  dynamic_cast< const E_IntersectPoint* >( _link->_nodes[1]->_intPoint ));
 687       }
 688       int NbFaces() const
 689       {
 690         return !_link->_faces[0] ? 0 : 1 + bool( _link->_faces[1] );
 691       }
 692       void AddFace( _Face* f )
 693       {
 694         if ( _link->_faces[0] )
 695         {
 696           _link->_faces[1] = f;
 697         }
 698         else
 699         {
 700           _link->_faces[0] = f;
 701           _link->_faces[1] = 0;
 702         }
 703       }
 704       void RemoveFace( _Face* f )
 705       {
 706         if ( !_link->_faces[0] ) return;
 707
 708         if ( _link->_faces[1] == f )
 709         {
 710           _link->_faces[1] = 0;
 711         }
 712         else if ( _link->_faces[0] == f )
 713         {
 714           _link->_faces[0] = 0;
 715           if ( _link->_faces[1] )
 716           {
 717             _link->_faces[0] = _link->_faces[1];
 718             _link->_faces[1] = 0;
 719           }
 720         }
 721       }
 722     };
 723     // --------------------------------------------------------------------------------
 724     struct _SplitIterator //! set to _hexLinks splits on one side of INTERNAL FACEs
 725     {
 726       struct _Split // data of a link split
 727       {
 728         int    _linkID;      // hex link ID
 729         _Node* _nodes[2];
 730         int    _iCheckIteration; // iteration where split is tried as Hexahedron split
 731         _Link* _checkedSplit;    // split set to hex links
 732         bool   _isUsed;    // used in a volume
 733
 734         _Split( _Link & split, int iLink ):
 735           _linkID( iLink ), _nodes{ split._nodes[0], split._nodes[1] },
 736           _iCheckIteration( 0 ), _isUsed( false )
 737         {}
 738         bool IsCheckedOrUsed( bool used ) const { return used ? _isUsed : _iCheckIteration > 0; }
 739       };
 740       _Link*                _hexLinks;
 741       std::vector< _Split > _splits;
 742       int                   _iterationNb;
 743       size_t                _nbChecked;
 744       size_t                _nbUsed;
 745       std::vector< _Node* > _freeNodes; // nodes reached while composing a split set
 746
 747       _SplitIterator( _Link* hexLinks ):
 748         _hexLinks( hexLinks ), _iterationNb(0), _nbChecked(0), _nbUsed(0)
 749       {
 750         _freeNodes.reserve( 12 );
 751         _splits.reserve( 24 );
 752         for ( int iL = 0; iL < 12; ++iL )
 753           for ( size_t iS = 0; iS < _hexLinks[ iL ]._splits.size(); ++iS )
 754             _splits.emplace_back( _hexLinks[ iL ]._splits[ iS ], iL );
 755         Next();
 756       }
 757       bool More() const { return _nbUsed < _splits.size(); }
 758       bool Next();
 759     };
 760     // --------------------------------------------------------------------------------
 761     struct _Face
 762     {
 763       vector< _OrientedLink > _links;       // links on GridLine's
 764       vector< _Link >         _polyLinks;   // links added to close a polygonal face
 765       vector< _Node* >        _eIntNodes;   // nodes at intersection with EDGEs
 766       bool IsPolyLink( const _OrientedLink& ol )
 767       {
 768         return _polyLinks.empty() ? false :
 769           ( &_polyLinks[0] <= ol._link &&  ol._link <= &_polyLinks.back() );
 770       }
 771       void AddPolyLink(_Node* n0, _Node* n1, _Face* faceToFindEqual=0)
 772       {
 773         if ( faceToFindEqual && faceToFindEqual != this ) {
 774           for ( size_t iL = 0; iL < faceToFindEqual->_polyLinks.size(); ++iL )
 775             if ( faceToFindEqual->_polyLinks[iL]._nodes[0] == n1 &&
 776                  faceToFindEqual->_polyLinks[iL]._nodes[1] == n0 )
 777             {
 778               _links.push_back
 779                 ( _OrientedLink( & faceToFindEqual->_polyLinks[iL], /*reverse=*/true ));
 780               return;
 781             }
 782         }
 783         _Link l;
 784         l._nodes[0] = n0;
 785         l._nodes[1] = n1;
 786         _polyLinks.push_back( l );
 787         _links.push_back( _OrientedLink( &_polyLinks.back() ));
 788       }
 789     };
 790     // --------------------------------------------------------------------------------
 791     struct _volumeDef // holder of nodes of a volume mesh element
 792     {
 793       struct _nodeDef
 794       {
 795         const SMDS_MeshNode*    _node; // mesh node at hexahedron corner
 796         const B_IntersectPoint* _intPoint;
 797
 798         _nodeDef( _Node* n ): _node( n->_node), _intPoint( n->_intPoint ) {}
 799         const SMDS_MeshNode*    Node() const
 800         { return ( _intPoint && _intPoint->_node ) ? _intPoint->_node : _node; }
 801         const E_IntersectPoint* EdgeIntPnt() const
 802         { return static_cast< const E_IntersectPoint* >( _intPoint ); }
 803       };
 804       vector< _nodeDef >      _nodes;
 805       vector< int >           _quantities;
 806       _volumeDef*             _next; // to store several _volumeDefs in a chain
 807       TGeomID                 _solidID;
 808       const SMDS_MeshElement* _volume; // new volume
 809
 810       _volumeDef(): _next(0), _solidID(0), _volume(0) {}
 811       ~_volumeDef() { delete _next; }
 812       _volumeDef( _volumeDef& other ):
 813         _next(0), _solidID( other._solidID ), _volume( other._volume )
 814       { _nodes.swap( other._nodes ); _quantities.swap( other._quantities ); other._volume = 0; }
 815
 816       void Set( const vector< _Node* >& nodes, const vector< int >& quant = vector< int >() )
 817       { _nodes.assign( nodes.begin(), nodes.end() ); _quantities = quant; }
 818
 819       void Set( _Node** nodes, int nb )
 820       { _nodes.assign( nodes, nodes + nb ); }
 821
 822       void SetNext( _volumeDef* vd )
 823       { if ( _next ) { _next->SetNext( vd ); } else { _next = vd; }}
 824     };
 825
 826     // topology of a hexahedron
 827     int   _nodeShift[8];
 828     _Node _hexNodes [8];
 829     _Link _hexLinks [12];
 830     _Face _hexQuads [6];
 831
 832     // faces resulted from hexahedron intersection
 833     vector< _Face > _polygons;
 834
 835     // intresections with EDGEs
 836     vector< const E_IntersectPoint* > _eIntPoints;
 837
 838     // additional nodes created at intersection points
 839     vector< _Node > _intNodes;
 840
 841     // nodes inside the hexahedron (at VERTEXes)
 842     vector< _Node* > _vIntNodes;
 843
 844     // computed volume elements
 845     _volumeDef _volumeDefs;
 846
 847     Grid*       _grid;
 848     double      _sideLength[3];
 849     int         _nbCornerNodes, _nbFaceIntNodes, _nbBndNodes;
 850     int         _origNodeInd; // index of _hexNodes[0] node within the _grid
 851     size_t      _i,_j,_k;
 852     bool        _hasTooSmall;
 853
 854 #ifdef _DEBUG_
 855     int         _cellID;
 856 #endif
 857
 858   public:
 859     Hexahedron(Grid* grid);
 860     int MakeElements(SMESH_MesherHelper&                      helper,
 861                      const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap);
 862     void ComputeElements( const Solid* solid = 0, int solidIndex = -1 );
 863
 864   private:
 865     Hexahedron(const Hexahedron& other, size_t i, size_t j, size_t k, int cellID );
 866     void init( size_t i, size_t j, size_t k, const Solid* solid=0 );
 867     void init( size_t i );
 868     void setIJK( size_t i );
 869     bool compute( const Solid* solid, const IsInternalFlag intFlag );
 870     const vector< TGeomID >& getSolids();
 871     bool isCutByInternalFace( IsInternalFlag & maxFlag );
 872     void addEdges(SMESH_MesherHelper&                      helper,
 873                   vector< Hexahedron* >&                   intersectedHex,
 874                   const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap);
 875     gp_Pnt findIntPoint( double u1, double proj1, double u2, double proj2,
 876                          double proj, BRepAdaptor_Curve& curve,
 877                          const gp_XYZ& axis, const gp_XYZ& origin );
 878     int  getEntity( const E_IntersectPoint* ip, int* facets, int& sub );
 879     bool addIntersection( const E_IntersectPoint* ip,
 880                           vector< Hexahedron* >&  hexes,
 881                           int ijk[], int dIJK[] );
 882     bool findChain( _Node* n1, _Node* n2, _Face& quad, vector<_Node*>& chainNodes );
 883     bool closePolygon( _Face* polygon, vector<_Node*>& chainNodes ) const;
 884     bool findChainOnEdge( const vector< _OrientedLink >& splits,
 885                           const _OrientedLink&           prevSplit,
 886                           const _OrientedLink&           avoidSplit,
 887                           size_t &                       iS,
 888                           _Face&                         quad,
 889                           vector<_Node*>&                chn);
 890     int  addVolumes(SMESH_MesherHelper& helper );
 891     void addFaces( SMESH_MesherHelper&                       helper,
 892                    const vector< const SMDS_MeshElement* > & boundaryVolumes );
 893     void addSegments( SMESH_MesherHelper&                      helper,
 894                       const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap );
 895     void getVolumes( vector< const SMDS_MeshElement* > & volumes );
 896     void getBoundaryElems( vector< const SMDS_MeshElement* > & boundaryVolumes );
 897     TGeomID getAnyFace() const;
 898     void cutByExtendedInternal( std::vector< Hexahedron* >& hexes,
 899                                 const TColStd_MapOfInteger& intEdgeIDs );
 900     gp_Pnt mostDistantInternalPnt( int hexIndex, const gp_Pnt& p1, const gp_Pnt& p2 );
 901     bool isOutPoint( _Link& link, int iP, SMESH_MesherHelper& helper, const Solid* solid ) const;
 902     void sortVertexNodes(vector<_Node*>& nodes, _Node* curNode, TGeomID face);
 903     bool isInHole() const;
 904     bool hasStrangeEdge() const;
 905     bool checkPolyhedronSize( bool isCutByInternalFace ) const;
 906     bool addHexa ();
 907     bool addTetra();
 908     bool addPenta();
 909     bool addPyra ();
 910     bool debugDumpLink( _Link* link );
 911     _Node* findEqualNode( vector< _Node* >&       nodes,
 912                           const E_IntersectPoint* ip,
 913                           const double            tol2 )
 914     {
 915       for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
 916         if ( nodes[i]->EdgeIntPnt() == ip ||
 917              nodes[i]->Point().SquareDistance( ip->_point ) <= tol2 )
 918           return nodes[i];
 919       return 0;
 920     }
 921     bool isImplementEdges() const { return _grid->_edgeIntPool.nbElements(); }
 922     bool isOutParam(const double uvw[3]) const;
 923
 924     typedef boost::container::flat_map< TGeomID, size_t > TID2Nb;
 925     static void insertAndIncrement( TGeomID id, TID2Nb& id2nbMap )
 926     {
 927       TID2Nb::value_type s0( id, 0 );
 928       TID2Nb::iterator id2nb = id2nbMap.insert( s0 ).first;
 929       id2nb->second++;
 930     }
 931   };
 932
 933 #ifdef WITH_TBB
 934   // --------------------------------------------------------------------------
 935   /*!
 936    * \brief Hexahedron computing volumes in one thread
 937    */
 938   struct ParallelHexahedron
 939   {
 940     vector< Hexahedron* >& _hexVec;
 941     ParallelHexahedron( vector< Hexahedron* >& hv ): _hexVec(hv) {}
 942     void operator() ( const tbb::blocked_range<size_t>& r ) const
 943     {
 944       for ( size_t i = r.begin(); i != r.end(); ++i )
 945         if ( Hexahedron* hex = _hexVec[ i ] )
 946           hex->ComputeElements();
 947     }
 948   };
 949   // --------------------------------------------------------------------------
 950   /*!
 951    * \brief Structure intersecting certain nb of faces with GridLine's in one thread
 952    */
 953   struct ParallelIntersector
 954   {
 955     vector< FaceGridIntersector >& _faceVec;
 956     ParallelIntersector( vector< FaceGridIntersector >& faceVec): _faceVec(faceVec){}
 957     void operator() ( const tbb::blocked_range<size_t>& r ) const
 958     {
 959       for ( size_t i = r.begin(); i != r.end(); ++i )
 960         _faceVec[i].Intersect();
 961     }
 962   };
 963 #endif
 964
 965   //=============================================================================
 966   // Implementation of internal utils
 967   //=============================================================================
 968   /*!
 969    * \brief adjust \a i to have \a val between values[i] and values[i+1]
 970    */
 971   inline void locateValue( int & i, double val, const vector<double>& values,
 972                            int& di, double tol )
 973   {
 974     //val += values[0]; // input \a val is measured from 0.
 975     if ( i > (int) values.size()-2 )
 976       i = values.size()-2;
 977     else
 978       while ( i+2 < (int) values.size() && val > values[ i+1 ])
 979         ++i;
 980     while ( i > 0 && val < values[ i ])
 981       --i;
 982
 983     if ( i > 0 && val - values[ i ] < tol )
 984       di = -1;
 985     else if ( i+2 < (int) values.size() && values[ i+1 ] - val < tol )
 986       di = 1;
 987     else
 988       di = 0;
 989   }
 990   //=============================================================================
 991   /*
 992    * Remove coincident intersection points
 993    */
 994   void GridLine::RemoveExcessIntPoints( const double tol )
 995   {
 996     if ( _intPoints.size() < 2 ) return;
 997
 998     set< Transition > tranSet;
 999     multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip1, ip2 = _intPoints.begin();
1000     while ( ip2 != _intPoints.end() )
1001     {
1002       tranSet.clear();
1003       ip1 = ip2++;
1004       while ( ip2 != _intPoints.end() && ip2->_paramOnLine - ip1->_paramOnLine <= tol )
1005       {
1006         tranSet.insert( ip1->_transition );
1007         tranSet.insert( ip2->_transition );
1008         ip2->Add( ip1->_faceIDs );
1009         _intPoints.erase( ip1 );
1010         ip1 = ip2++;
1011       }
1012       if ( tranSet.size() > 1 ) // points with different transition coincide
1013       {
1014         bool isIN  = tranSet.count( Trans_IN );
1015         bool isOUT = tranSet.count( Trans_OUT );
1016         if ( isIN && isOUT )
1017           (*ip1)._transition = Trans_TANGENT;
1018         else
1019           (*ip1)._transition = isIN ? Trans_IN : Trans_OUT;
1020       }
1021     }
1022   }
1023   //================================================================================
1024   /*
1025    * Return ID of SOLID for nodes before the given intersection point
1026    */
1027   TGeomID GridLine::GetSolidIDBefore( multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip,
1028                                       const TGeomID                          prevID,
1029                                       const Geometry&                        geom )
1030   {
1031     if ( ip == _intPoints.begin() )
1032       return 0;
1033
1034     if ( geom.IsOneSolid() )
1035     {
1036       bool isOut = true;
1037       switch ( ip->_transition ) {
1038       case Trans_IN:      isOut = true;            break;
1039       case Trans_OUT:     isOut = false;           break;
1040       case Trans_TANGENT: isOut = ( prevID == 0 ); break;
1041       case Trans_APEX:
1042       {
1043         // singularity point (apex of a cone)
1044         multiset< F_IntersectPoint >::iterator ipBef = ip, ipAft = ++ip;
1045         if ( ipAft == _intPoints.end() )
1046           isOut = false;
1047         else
1048         {
1049           --ipBef;
1050           if ( ipBef->_transition != ipAft->_transition )
1051             isOut = ( ipBef->_transition == Trans_OUT );
1052           else
1053             isOut = ( ipBef->_transition != Trans_OUT );
1054         }
1055         break;
1056       }
1057       case Trans_INTERNAL: isOut = false;
1058       default:;
1059       }
1060       return isOut ? 0 : geom._soleSolid.ID();
1061     }
1062
1063     const vector< TGeomID >& solids = geom._solidIDsByShapeID[ ip->_faceIDs[ 0 ]];
1064
1065     --ip;
1066     if ( ip->_transition == Trans_INTERNAL )
1067       return prevID;
1068
1069     const vector< TGeomID >& solidsBef = geom._solidIDsByShapeID[ ip->_faceIDs[ 0 ]];
1070
1071     if ( ip->_transition == Trans_IN ||
1072          ip->_transition == Trans_OUT )
1073     {
1074       if ( solidsBef.size() == 1 )
1075         return ( solidsBef[0] == prevID ) ? 0 : solidsBef[0];
1076
1077       return solidsBef[ solidsBef[0] == prevID ];
1078     }
1079
1080     if ( solidsBef.size() == 1 )
1081       return solidsBef[0];
1082
1083     for ( size_t i = 0; i < solids.size(); ++i )
1084     {
1085       vector< TGeomID >::const_iterator it =
1086         std::find( solidsBef.begin(), solidsBef.end(), solids[i] );
1087       if ( it != solidsBef.end() )
1088         return solids[i];
1089     }
1090     return 0;
1091   }
1092   //================================================================================
1093   /*
1094    * Adds face IDs
1095    */
1096   void B_IntersectPoint::Add( const vector< TGeomID >& fIDs,
1097                               const SMDS_MeshNode*     n) const
1098   {
1099     if ( _faceIDs.empty() )
1100       _faceIDs = fIDs;
1101     else
1102       for ( size_t i = 0; i < fIDs.size(); ++i )
1103       {
1104         vector< TGeomID >::iterator it =
1105           std::find( _faceIDs.begin(), _faceIDs.end(), fIDs[i] );
1106         if ( it == _faceIDs.end() )
1107           _faceIDs.push_back( fIDs[i] );
1108       }
1109     if ( !_node )
1110       _node = n;
1111   }
1112   //================================================================================
1113   /*
1114    * Returns index of a common face if any, else zero
1115    */
1116   int B_IntersectPoint::HasCommonFace( const B_IntersectPoint * other, int avoidFace ) const
1117   {
1118     if ( other )
1119       for ( size_t i = 0; i < other->_faceIDs.size(); ++i )
1120         if ( avoidFace != other->_faceIDs[i] &&
1121              IsOnFace   ( other->_faceIDs[i] ))
1122           return other->_faceIDs[i];
1123     return 0;
1124   }
1125   //================================================================================
1126   /*
1127    * Returns \c true if \a faceID in in this->_faceIDs
1128    */
1129   bool B_IntersectPoint::IsOnFace( int faceID ) const // returns true if faceID is found
1130   {
1131     vector< TGeomID >::const_iterator it =
1132       std::find( _faceIDs.begin(), _faceIDs.end(), faceID );
1133     return ( it != _faceIDs.end() );
1134   }
1135   //================================================================================
1136   /*
1137    * OneOfSolids initialization
1138    */
1139   void OneOfSolids::Init( const TopoDS_Shape& solid,
1140                           TopAbs_ShapeEnum    subType,
1141                           const SMESHDS_Mesh* mesh )
1142   {
1143     SetID( mesh->ShapeToIndex( solid ));
1144
1145     if ( subType == TopAbs_FACE )
1146       SetHasInternalFaces( false );
1147
1148     for ( TopExp_Explorer sub( solid, subType ); sub.More(); sub.Next() )
1149     {
1150       _subIDs.Add( mesh->ShapeToIndex( sub.Current() ));
1151       if ( subType == TopAbs_FACE )
1152       {
1153         _faces.Add( sub.Current() );
1154         if ( sub.Current().Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
1155           SetHasInternalFaces( true );
1156
1157         TGeomID faceID = mesh->ShapeToIndex( sub.Current() );
1158         if ( sub.Current().Orientation() == TopAbs_INTERNAL ||
1159              sub.Current().Orientation() == mesh->IndexToShape( faceID ).Orientation() )
1160           _outFaceIDs.Add( faceID );
1161       }
1162     }
1163   }
1164   //================================================================================
1165   /*
1166    * Return an iterator on GridLine's in a given direction
1167    */
1168   LineIndexer Grid::GetLineIndexer(size_t iDir) const
1169   {
1170     const size_t indices[] = { 1,2,0, 0,2,1, 0,1,2 };
1171     const string s      [] = { "X", "Y", "Z" };
1172     LineIndexer li( _coords[0].size(),  _coords[1].size(),    _coords[2].size(),
1173                     indices[iDir*3],    indices[iDir*3+1],    indices[iDir*3+2],
1174                     s[indices[iDir*3]], s[indices[iDir*3+1]], s[indices[iDir*3+2]]);
1175     return li;
1176   }
1177   //=============================================================================
1178   /*
1179    * Creates GridLine's of the grid
1180    */
1181   void Grid::SetCoordinates(const vector<double>& xCoords,
1182                             const vector<double>& yCoords,
1183                             const vector<double>& zCoords,
1184                             const double*         axesDirs,
1185                             const Bnd_Box&        shapeBox)
1186   {
1187     _coords[0] = xCoords;
1188     _coords[1] = yCoords;
1189     _coords[2] = zCoords;
1190
1191     _axes[0].SetCoord( axesDirs[0],
1192                        axesDirs[1],
1193                        axesDirs[2]);
1194     _axes[1].SetCoord( axesDirs[3],
1195                        axesDirs[4],
1196                        axesDirs[5]);
1197     _axes[2].SetCoord( axesDirs[6],
1198                        axesDirs[7],
1199                        axesDirs[8]);
1200     _axes[0].Normalize();
1201     _axes[1].Normalize();
1202     _axes[2].Normalize();
1203
1204     _invB.SetCols( _axes[0], _axes[1], _axes[2] );
1205     _invB.Invert();
1206
1207     // compute tolerance
1208     _minCellSize = Precision::Infinite();
1209     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
1210     {
1211       for ( size_t i = 1; i < _coords[ iDir ].size(); ++i )
1212       {
1213         double cellLen = _coords[ iDir ][ i ] - _coords[ iDir ][ i-1 ];
1214         if ( cellLen < _minCellSize )
1215           _minCellSize = cellLen;
1216       }
1217     }
1218     if ( _minCellSize < Precision::Confusion() )
1219       throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
1220                                 SMESH_Comment("Too small cell size: ") << _minCellSize );
1221     _tol = _minCellSize / 1000.;
1222
1223     // attune grid extremities to shape bounding box
1224
1225     double sP[6]; // aXmin, aYmin, aZmin, aXmax, aYmax, aZmax
1226     shapeBox.Get(sP[0],sP[1],sP[2],sP[3],sP[4],sP[5]);
1227     double* cP[6] = { &_coords[0].front(), &_coords[1].front(), &_coords[2].front(),
1228                       &_coords[0].back(),  &_coords[1].back(),  &_coords[2].back() };
1229     for ( int i = 0; i < 6; ++i )
1230       if ( fabs( sP[i] - *cP[i] ) < _tol )
1231         *cP[i] = sP[i];// + _tol/1000. * ( i < 3 ? +1 : -1 );
1232
1233     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
1234     {
1235       if ( _coords[iDir][0] - sP[iDir] > _tol )
1236       {
1237         _minCellSize = Min( _minCellSize, _coords[iDir][0] - sP[iDir] );
1238         _coords[iDir].insert( _coords[iDir].begin(), sP[iDir] + _tol/1000.);
1239       }
1240       if ( sP[iDir+3] - _coords[iDir].back() > _tol  )
1241       {
1242         _minCellSize = Min( _minCellSize, sP[iDir+3] - _coords[iDir].back() );
1243         _coords[iDir].push_back( sP[iDir+3] - _tol/1000.);
1244       }
1245     }
1246     _tol = _minCellSize / 1000.;
1247
1248     _origin = ( _coords[0][0] * _axes[0] +
1249                 _coords[1][0] * _axes[1] +
1250                 _coords[2][0] * _axes[2] );
1251
1252     // create lines
1253     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
1254     {
1255       LineIndexer li = GetLineIndexer( iDir );
1256       _lines[iDir].resize( li.NbLines() );
1257       double len = _coords[ iDir ].back() - _coords[iDir].front();
1258       for ( ; li.More(); ++li )
1259       {
1260         GridLine& gl = _lines[iDir][ li.LineIndex() ];
1261         gl._line.SetLocation( _coords[0][li.I()] * _axes[0] +
1262                               _coords[1][li.J()] * _axes[1] +
1263                               _coords[2][li.K()] * _axes[2] );
1264         gl._line.SetDirection( _axes[ iDir ]);
1265         gl._length = len;
1266       }
1267     }
1268   }
1269   //================================================================================
1270   /*
1271    * Return local ID of shape
1272    */
1273   TGeomID Grid::ShapeID( const TopoDS_Shape& s ) const
1274   {
1275     return _helper->GetMeshDS()->ShapeToIndex( s );
1276   }
1277   //================================================================================
1278   /*
1279    * Return a shape by its local ID
1280    */
1281   const TopoDS_Shape& Grid::Shape( TGeomID id ) const
1282   {
1283     return _helper->GetMeshDS()->IndexToShape( id );
1284   }
1285   //================================================================================
1286   /*
1287    * Initialize _geometry
1288    */
1289   void Grid::InitGeometry( const TopoDS_Shape& theShapeToMesh )
1290   {
1291     SMESH_Mesh* mesh = _helper->GetMesh();
1292
1293     _geometry._mainShape = theShapeToMesh;
1294     _geometry._extIntFaceID = mesh->GetMeshDS()->MaxShapeIndex() * 100;
1295     _geometry._soleSolid.SetID( 0 );
1296     _geometry._soleSolid.SetHasInternalFaces( false );
1297
1298     InitClassifier( theShapeToMesh, TopAbs_VERTEX, _geometry._vertexClassifier );
1299     InitClassifier( theShapeToMesh, TopAbs_EDGE  , _geometry._edgeClassifier );
1300
1301     TopExp_Explorer solidExp( theShapeToMesh, TopAbs_SOLID );
1302
1303     bool isSeveralSolids = false;
1304     if ( _toConsiderInternalFaces ) // check nb SOLIDs
1305     {
1306       solidExp.Next();
1307       isSeveralSolids = solidExp.More();
1308       _toConsiderInternalFaces = isSeveralSolids;
1309       solidExp.ReInit();
1310
1311       if ( !isSeveralSolids ) // look for an internal FACE
1312       {
1313         TopExp_Explorer fExp( theShapeToMesh, TopAbs_FACE );
1314         for ( ; fExp.More() &&  !_toConsiderInternalFaces; fExp.Next() )
1315           _toConsiderInternalFaces = ( fExp.Current().Orientation() == TopAbs_INTERNAL );
1316
1317         _geometry._soleSolid.SetHasInternalFaces( _toConsiderInternalFaces );
1318         _geometry._soleSolid.SetID( ShapeID( solidExp.Current() ));
1319       }
1320       else // fill Geometry::_solidByID
1321       {
1322         for ( ; solidExp.More(); solidExp.Next() )
1323         {
1324           OneOfSolids & solid = _geometry._solidByID[ ShapeID( solidExp.Current() )];
1325           solid.Init( solidExp.Current(), TopAbs_FACE,   mesh->GetMeshDS() );
1326           solid.Init( solidExp.Current(), TopAbs_EDGE,   mesh->GetMeshDS() );
1327           solid.Init( solidExp.Current(), TopAbs_VERTEX, mesh->GetMeshDS() );
1328         }
1329       }
1330     }
1331     else
1332     {
1333       _geometry._soleSolid.SetID( ShapeID( solidExp.Current() ));
1334     }
1335
1336     if ( !_toCreateFaces )
1337     {
1338       int nbSolidsGlobal = _helper->Count( mesh->GetShapeToMesh(), TopAbs_SOLID, false );
1339       int nbSolidsLocal  = _helper->Count( theShapeToMesh,         TopAbs_SOLID, false );
1340       _toCreateFaces = ( nbSolidsLocal < nbSolidsGlobal );
1341     }
1342
1343     TopTools_IndexedMapOfShape faces;
1344     if ( _toCreateFaces || isSeveralSolids )
1345       TopExp::MapShapes( theShapeToMesh, TopAbs_FACE, faces );
1346
1347     // find boundary FACEs on boundary of mesh->ShapeToMesh()
1348     if ( _toCreateFaces )
1349       for ( int i = 1; i <= faces.Size(); ++i )
1350         if ( faces(i).Orientation() != TopAbs_INTERNAL &&
1351              _helper->NbAncestors( faces(i), *mesh, TopAbs_SOLID ) == 1 )
1352         {
1353           _geometry._boundaryFaces.Add( ShapeID( faces(i) ));
1354         }
1355
1356     if ( isSeveralSolids )
1357       for ( int i = 1; i <= faces.Size(); ++i )
1358       {
1359         SetSolidFather( faces(i), theShapeToMesh );
1360         for ( TopExp_Explorer eExp( faces(i), TopAbs_EDGE ); eExp.More(); eExp.Next() )
1361         {
1362           const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( eExp.Current() );
1363           SetSolidFather( edge, theShapeToMesh );
1364           SetSolidFather( _helper->IthVertex( 0, edge ), theShapeToMesh );
1365           SetSolidFather( _helper->IthVertex( 1, edge ), theShapeToMesh );
1366         }
1367       }
1368     return;
1369   }
1370   //================================================================================
1371   /*
1372    * Store ID of SOLID as father of its child shape ID
1373    */
1374   void Grid::SetSolidFather( const TopoDS_Shape& s, const TopoDS_Shape& theShapeToMesh )
1375   {
1376     if ( _geometry._solidIDsByShapeID.empty() )
1377       _geometry._solidIDsByShapeID.resize( _helper->GetMeshDS()->MaxShapeIndex() + 1 );
1378
1379     vector< TGeomID > & solidIDs = _geometry._solidIDsByShapeID[ ShapeID( s )];
1380     if ( !solidIDs.empty() )
1381       return;
1382     solidIDs.reserve(2);
1383     PShapeIteratorPtr solidIt = _helper->GetAncestors( s,
1384                                                        *_helper->GetMesh(),
1385                                                        TopAbs_SOLID,
1386                                                        & theShapeToMesh );
1387     while ( const TopoDS_Shape* solid = solidIt->next() )
1388       solidIDs.push_back( ShapeID( *solid ));
1389   }
1390   //================================================================================
1391   /*
1392    * Return IDs of solids given sub-shape belongs to
1393    */
1394   const vector< TGeomID > & Grid::GetSolidIDs( TGeomID subShapeID ) const
1395   {
1396     return _geometry._solidIDsByShapeID[ subShapeID ];
1397   }
1398   //================================================================================
1399   /*
1400    * Check if a sub-shape belongs to several SOLIDs
1401    */
1402   bool Grid::IsShared( TGeomID shapeID ) const
1403   {
1404     return !_geometry.IsOneSolid() && ( _geometry._solidIDsByShapeID[ shapeID ].size() > 1 );
1405   }
1406   //================================================================================
1407   /*
1408    * Check if any of FACEs belongs to several SOLIDs
1409    */
1410   bool Grid::IsAnyShared( const std::vector< TGeomID >& faceIDs ) const
1411   {
1412     for ( size_t i = 0; i < faceIDs.size(); ++i )
1413       if ( IsShared( faceIDs[ i ]))
1414         return true;
1415     return false;
1416   }
1417   //================================================================================
1418   /*
1419    * Return Solid by ID
1420    */
1421   Solid* Grid::GetSolid( TGeomID solidID )
1422   {
1423     if ( !solidID || _geometry.IsOneSolid() || _geometry._solidByID.empty() )
1424       return & _geometry._soleSolid;
1425
1426     return & _geometry._solidByID[ solidID ];
1427   }
1428   //================================================================================
1429   /*
1430    * Return OneOfSolids by ID
1431    */
1432   Solid* Grid::GetOneOfSolids( TGeomID solidID )
1433   {
1434     map< TGeomID, OneOfSolids >::iterator is2s = _geometry._solidByID.find( solidID );
1435     if ( is2s != _geometry._solidByID.end() )
1436       return & is2s->second;
1437
1438     return & _geometry._soleSolid;
1439   }
1440   //================================================================================
1441   /*
1442    * Check if transition on given FACE is correct for a given SOLID
1443    */
1444   bool Grid::IsCorrectTransition( TGeomID faceID, const Solid* solid )
1445   {
1446     if ( _geometry.IsOneSolid() )
1447       return true;
1448
1449     const vector< TGeomID >& solidIDs = _geometry._solidIDsByShapeID[ faceID ];
1450     return solidIDs[0] == solid->ID();
1451   }
1452
1453   //================================================================================
1454   /*
1455    * Assign to geometry a node at FACE intersection
1456    */
1457   void Grid::SetOnShape( const SMDS_MeshNode* n, const F_IntersectPoint& ip, bool unset )
1458   {
1459     TopoDS_Shape s;
1460     SMESHDS_Mesh* mesh = _helper->GetMeshDS();
1461     if ( ip._faceIDs.size() == 1 )
1462     {
1463       mesh->SetNodeOnFace( n, ip._faceIDs[0], ip._u, ip._v );
1464     }
1465     else if ( _geometry._vertexClassifier.IsSatisfy( n, &s ))
1466     {
1467       if ( unset ) mesh->UnSetNodeOnShape( n );
1468       mesh->SetNodeOnVertex( n, TopoDS::Vertex( s ));
1469     }
1470     else if ( _geometry._edgeClassifier.IsSatisfy( n, &s ))
1471     {
1472       if ( unset ) mesh->UnSetNodeOnShape( n );
1473       mesh->SetNodeOnEdge( n, TopoDS::Edge( s ));
1474     }
1475     else if ( ip._faceIDs.size() > 0 )
1476     {
1477       mesh->SetNodeOnFace( n, ip._faceIDs[0], ip._u, ip._v );
1478     }
1479     else if ( !unset && _geometry.IsOneSolid() )
1480     {
1481       mesh->SetNodeInVolume( n, _geometry._soleSolid.ID() );
1482     }
1483   }
1484   //================================================================================
1485   /*
1486    * Initialize a classifier
1487    */
1488   void Grid::InitClassifier( const TopoDS_Shape&        mainShape,
1489                              TopAbs_ShapeEnum           shapeType,
1490                              Controls::ElementsOnShape& classifier )
1491   {
1492     TopTools_IndexedMapOfShape shapes;
1493     TopExp::MapShapes( mainShape, shapeType, shapes );
1494
1495     TopoDS_Compound compound; BRep_Builder builder;
1496     builder.MakeCompound( compound );
1497     for ( int i = 1; i <= shapes.Size(); ++i )
1498       builder.Add( compound, shapes(i) );
1499
1500     classifier.SetMesh( _helper->GetMeshDS() );
1501     //classifier.SetTolerance( _tol ); // _tol is not initialised
1502     classifier.SetShape( compound, SMDSAbs_Node );
1503   }
1504
1505   //================================================================================
1506   /*
1507    * Return EDGEs with FACEs to implement into the mesh
1508    */
1509   void Grid::GetEdgesToImplement( map< TGeomID, vector< TGeomID > > & edge2faceIDsMap,
1510                                   const TopoDS_Shape&                 shape,
1511                                   const vector< TopoDS_Shape >&       faces )
1512   {
1513     // check if there are strange EDGEs
1514     TopTools_IndexedMapOfShape faceMap;
1515     TopExp::MapShapes( _helper->GetMesh()->GetShapeToMesh(), TopAbs_FACE, faceMap );
1516     int nbFacesGlobal = faceMap.Size();
1517     faceMap.Clear( false );
1518     TopExp::MapShapes( shape, TopAbs_FACE, faceMap );
1519     int nbFacesLocal  = faceMap.Size();
1520     bool hasStrangeEdges = ( nbFacesGlobal > nbFacesLocal );
1521     if ( !_toAddEdges && !hasStrangeEdges )
1522       return; // no FACEs in contact with those meshed by other algo
1523
1524     for ( size_t i = 0; i < faces.size(); ++i )
1525     {
1526       _helper->SetSubShape( faces[i] );
1527       for ( TopExp_Explorer eExp( faces[i], TopAbs_EDGE ); eExp.More(); eExp.Next() )
1528       {
1529         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( eExp.Current() );
1530         if ( hasStrangeEdges )
1531         {
1532           bool hasStrangeFace = false;
1533           PShapeIteratorPtr faceIt = _helper->GetAncestors( edge, *_helper->GetMesh(), TopAbs_FACE);
1534           while ( const TopoDS_Shape* face = faceIt->next() )
1535             if (( hasStrangeFace = !faceMap.Contains( *face )))
1536               break;
1537           if ( !hasStrangeFace && !_toAddEdges )
1538             continue;
1539           _geometry._strangeEdges.Add( ShapeID( edge ));
1540           _geometry._strangeEdges.Add( ShapeID( _helper->IthVertex( 0, edge )));
1541           _geometry._strangeEdges.Add( ShapeID( _helper->IthVertex( 1, edge )));
1542         }
1543         if ( !SMESH_Algo::isDegenerated( edge ) &&
1544              !_helper->IsRealSeam( edge ))
1545         {
1546           edge2faceIDsMap[ ShapeID( edge )].push_back( ShapeID( faces[i] ));
1547         }
1548       }
1549     }
1550     return;
1551   }
1552
1553   //================================================================================
1554   /*
1555    * Computes coordinates of a point in the grid CS
1556    */
1557   void Grid::ComputeUVW(const gp_XYZ& P, double UVW[3])
1558   {
1559     gp_XYZ p = P * _invB;
1560     p.Coord( UVW[0], UVW[1], UVW[2] );
1561   }
1562   //================================================================================
1563   /*
1564    * Creates all nodes
1565    */
1566   void Grid::ComputeNodes(SMESH_MesherHelper& helper)
1567   {
1568     // state of each node of the grid relative to the geometry
1569     const size_t nbGridNodes = _coords[0].size() * _coords[1].size() * _coords[2].size();
1570     const TGeomID undefID = 1e+9;
1571     vector< TGeomID > shapeIDVec( nbGridNodes, undefID );
1572     _nodes.resize( nbGridNodes, 0 );
1573     _gridIntP.resize( nbGridNodes, NULL );
1574
1575     SMESHDS_Mesh* mesh = helper.GetMeshDS();
1576
1577     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
1578     {
1579       LineIndexer li = GetLineIndexer( iDir );
1580
1581       // find out a shift of node index while walking along a GridLine in this direction
1582       li.SetIndexOnLine( 0 );
1583       size_t nIndex0 = NodeIndex( li.I(), li.J(), li.K() );
1584       li.SetIndexOnLine( 1 );
1585       const size_t nShift = NodeIndex( li.I(), li.J(), li.K() ) - nIndex0;
1586
1587       const vector<double> & coords = _coords[ iDir ];
1588       for ( ; li.More(); ++li ) // loop on lines in iDir
1589       {
1590         li.SetIndexOnLine( 0 );
1591         nIndex0 = NodeIndex( li.I(), li.J(), li.K() );
1592
1593         GridLine& line = _lines[ iDir ][ li.LineIndex() ];
1594         const gp_XYZ lineLoc = line._line.Location().XYZ();
1595         const gp_XYZ lineDir = line._line.Direction().XYZ();
1596
1597         line.RemoveExcessIntPoints( _tol );
1598         multiset< F_IntersectPoint >&     intPnts = line._intPoints;
1599         multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip = intPnts.begin();
1600
1601         // Create mesh nodes at intersections with geometry
1602         // and set OUT state of nodes between intersections
1603
1604         TGeomID solidID = 0;
1605         const double* nodeCoord = & coords[0];
1606         const double* coord0    = nodeCoord;
1607         const double* coordEnd  = coord0 + coords.size();
1608         double nodeParam = 0;
1609         for ( ; ip != intPnts.end(); ++ip )
1610         {
1611           solidID = line.GetSolidIDBefore( ip, solidID, _geometry );
1612
1613           // set OUT state or just skip IN nodes before ip
1614           if ( nodeParam < ip->_paramOnLine - _tol )
1615           {
1616             while ( nodeParam < ip->_paramOnLine - _tol )
1617             {
1618               TGeomID & nodeShapeID = shapeIDVec[ nIndex0 + nShift * ( nodeCoord-coord0 ) ];
1619               nodeShapeID = Min( solidID, nodeShapeID );
1620               if ( ++nodeCoord <  coordEnd )
1621                 nodeParam = *nodeCoord - *coord0;
1622               else
1623                 break;
1624             }
1625             if ( nodeCoord == coordEnd ) break;
1626           }
1627           // create a mesh node on a GridLine at ip if it does not coincide with a grid node
1628           if ( nodeParam > ip->_paramOnLine + _tol )
1629           {
1630             gp_XYZ xyz = lineLoc + ip->_paramOnLine * lineDir;
1631             ip->_node = mesh->AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() );
1632             ip->_indexOnLine = nodeCoord-coord0-1;
1633             SetOnShape( ip->_node, *ip );
1634           }
1635           // create a mesh node at ip coincident with a grid node
1636           else
1637           {
1638             int nodeIndex = nIndex0 + nShift * ( nodeCoord-coord0 );
1639             if ( !_nodes[ nodeIndex ] )
1640             {
1641               gp_XYZ xyz = lineLoc + nodeParam * lineDir;
1642               _nodes   [ nodeIndex ] = mesh->AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() );
1643               //_gridIntP[ nodeIndex ] = & * ip;
1644               //SetOnShape( _nodes[ nodeIndex ], *ip );
1645             }
1646             if ( _gridIntP[ nodeIndex ] )
1647               _gridIntP[ nodeIndex ]->Add( ip->_faceIDs );
1648             else
1649               _gridIntP[ nodeIndex ] = & * ip;
1650             // ip->_node        = _nodes[ nodeIndex ]; -- to differ from ip on links
1651             ip->_indexOnLine = nodeCoord-coord0;
1652             if ( ++nodeCoord < coordEnd )
1653               nodeParam = *nodeCoord - *coord0;
1654           }
1655         }
1656         // set OUT state to nodes after the last ip
1657         for ( ; nodeCoord < coordEnd; ++nodeCoord )
1658           shapeIDVec[ nIndex0 + nShift * ( nodeCoord-coord0 ) ] = 0;
1659       }
1660     }
1661
1662     // Create mesh nodes at !OUT nodes of the grid
1663
1664     for ( size_t z = 0; z < _coords[2].size(); ++z )
1665       for ( size_t y = 0; y < _coords[1].size(); ++y )
1666         for ( size_t x = 0; x < _coords[0].size(); ++x )
1667         {
1668           size_t nodeIndex = NodeIndex( x, y, z );
1669           if ( !_nodes[ nodeIndex ] &&
1670                0 < shapeIDVec[ nodeIndex ] && shapeIDVec[ nodeIndex ] < undefID )
1671           {
1672             gp_XYZ xyz = ( _coords[0][x] * _axes[0] +
1673                            _coords[1][y] * _axes[1] +
1674                            _coords[2][z] * _axes[2] );
1675             _nodes[ nodeIndex ] = mesh->AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() );
1676             mesh->SetNodeInVolume( _nodes[ nodeIndex ], shapeIDVec[ nodeIndex ]);
1677           }
1678           else if ( _nodes[ nodeIndex ] && _gridIntP[ nodeIndex ] /*&&
1679                     !_nodes[ nodeIndex]->GetShapeID()*/ )
1680           {
1681             SetOnShape( _nodes[ nodeIndex ], *_gridIntP[ nodeIndex ]);
1682           }
1683         }
1684
1685 #ifdef _MY_DEBUG_
1686     // check validity of transitions
1687     const char* trName[] = { "TANGENT", "IN", "OUT", "APEX" };
1688     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
1689     {
1690       LineIndexer li = GetLineIndexer( iDir );
1691       for ( ; li.More(); ++li )
1692       {
1693         multiset< F_IntersectPoint >& intPnts = _lines[ iDir ][ li.LineIndex() ]._intPoints;
1694         if ( intPnts.empty() ) continue;
1695         if ( intPnts.size() == 1 )
1696         {
1697           if ( intPnts.begin()->_transition != Trans_TANGENT &&
1698                intPnts.begin()->_transition != Trans_APEX )
1699           throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
1700                                     SMESH_Comment("Wrong SOLE transition of GridLine (")
1701                                     << li._curInd[li._iVar1] << ", " << li._curInd[li._iVar2]
1702                                     << ") along " << li._nameConst
1703                                     << ": " << trName[ intPnts.begin()->_transition] );
1704         }
1705         else
1706         {
1707           if ( intPnts.begin()->_transition == Trans_OUT )
1708             throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
1709                                       SMESH_Comment("Wrong START transition of GridLine (")
1710                                       << li._curInd[li._iVar1] << ", " << li._curInd[li._iVar2]
1711                                       << ") along " << li._nameConst
1712                                       << ": " << trName[ intPnts.begin()->_transition ]);
1713           if ( intPnts.rbegin()->_transition == Trans_IN )
1714             throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
1715                                       SMESH_Comment("Wrong END transition of GridLine (")
1716                                       << li._curInd[li._iVar1] << ", " << li._curInd[li._iVar2]
1717                                       << ") along " << li._nameConst
1718                                     << ": " << trName[ intPnts.rbegin()->_transition ]);
1719         }
1720       }
1721     }
1722 #endif
1723   }
1724
1725   //=============================================================================
1726   /*
1727    * Intersects TopoDS_Face with all GridLine's
1728    */
1729   void FaceGridIntersector::Intersect()
1730   {
1731     FaceLineIntersector intersector;
1732     intersector._surfaceInt = GetCurveFaceIntersector();
1733     intersector._tol        = _grid->_tol;
1734     intersector._transOut   = _face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ? Trans_IN : Trans_OUT;
1735     intersector._transIn    = _face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ? Trans_OUT : Trans_IN;
1736
1737     typedef void (FaceLineIntersector::* PIntFun )(const GridLine& gridLine);
1738     PIntFun interFunction;
1739
1740     bool isDirect = true;
1741     BRepAdaptor_Surface surf( _face );
1742     switch ( surf.GetType() ) {
1743     case GeomAbs_Plane:
1744       intersector._plane = surf.Plane();
1745       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithPlane;
1746       isDirect = intersector._plane.Direct();
1747       break;
1748     case GeomAbs_Cylinder:
1749       intersector._cylinder = surf.Cylinder();
1750       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithCylinder;
1751       isDirect = intersector._cylinder.Direct();
1752       break;
1753     case GeomAbs_Cone:
1754       intersector._cone = surf.Cone();
1755       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithCone;
1756       //isDirect = intersector._cone.Direct();
1757       break;
1758     case GeomAbs_Sphere:
1759       intersector._sphere = surf.Sphere();
1760       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithSphere;
1761       isDirect = intersector._sphere.Direct();
1762       break;
1763     case GeomAbs_Torus:
1764       intersector._torus = surf.Torus();
1765       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithTorus;
1766       //isDirect = intersector._torus.Direct();
1767       break;
1768     default:
1769       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithSurface;
1770     }
1771     if ( !isDirect )
1772       std::swap( intersector._transOut, intersector._transIn );
1773
1774     _intersections.clear();
1775     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
1776     {
1777       if ( surf.GetType() == GeomAbs_Plane )
1778       {
1779         // check if all lines in this direction are parallel to a plane
1780         if ( intersector._plane.Axis().IsNormal( _grid->_lines[iDir][0]._line.Position(),
1781                                                  Precision::Angular()))
1782           continue;
1783         // find out a transition, that is the same for all lines of a direction
1784         gp_Dir plnNorm = intersector._plane.Axis().Direction();
1785         gp_Dir lineDir = _grid->_lines[iDir][0]._line.Direction();
1786         intersector._transition =
1787           ( plnNorm * lineDir < 0 ) ? intersector._transIn : intersector._transOut;
1788       }
1789       if ( surf.GetType() == GeomAbs_Cylinder )
1790       {
1791         // check if all lines in this direction are parallel to a cylinder
1792         if ( intersector._cylinder.Axis().IsParallel( _grid->_lines[iDir][0]._line.Position(),
1793                                                       Precision::Angular()))
1794           continue;
1795       }
1796
1797       // intersect the grid lines with the face
1798       for ( size_t iL = 0; iL < _grid->_lines[iDir].size(); ++iL )
1799       {
1800         GridLine& gridLine = _grid->_lines[iDir][iL];
1801         if ( _bndBox.IsOut( gridLine._line )) continue;
1802
1803         intersector._intPoints.clear();
1804         (intersector.*interFunction)( gridLine ); // <- intersection with gridLine
1805         for ( size_t i = 0; i < intersector._intPoints.size(); ++i )
1806           _intersections.push_back( make_pair( &gridLine, intersector._intPoints[i] ));
1807       }
1808     }
1809
1810     if ( _face.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
1811     {
1812       for ( size_t i = 0; i < _intersections.size(); ++i )
1813         if ( _intersections[i].second._transition == Trans_IN ||
1814              _intersections[i].second._transition == Trans_OUT )
1815         {
1816           _intersections[i].second._transition = Trans_INTERNAL;
1817         }
1818     }
1819     return;
1820   }
1821   //================================================================================
1822   /*
1823    * Return true if (_u,_v) is on the face
1824    */
1825   bool FaceLineIntersector::UVIsOnFace() const
1826   {
1827     TopAbs_State state = _surfaceInt->ClassifyUVPoint(gp_Pnt2d( _u,_v ));
1828     return ( state == TopAbs_IN || state == TopAbs_ON );
1829   }
1830   //================================================================================
1831   /*
1832    * Store an intersection if it is IN or ON the face
1833    */
1834   void FaceLineIntersector::addIntPoint(const bool toClassify)
1835   {
1836     if ( !toClassify || UVIsOnFace() )
1837     {
1838       F_IntersectPoint p;
1839       p._paramOnLine = _w;
1840       p._u           = _u;
1841       p._v           = _v;
1842       p._transition  = _transition;
1843       _intPoints.push_back( p );
1844     }
1845   }
1846   //================================================================================
1847   /*
1848    * Intersect a line with a plane
1849    */
1850   void FaceLineIntersector::IntersectWithPlane(const GridLine& gridLine)
1851   {
1852     IntAna_IntConicQuad linPlane( gridLine._line, _plane, Precision::Angular());
1853     _w = linPlane.ParamOnConic(1);
1854     if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1855     {
1856       ElSLib::Parameters(_plane, linPlane.Point(1) ,_u,_v);
1857       addIntPoint();
1858     }
1859   }
1860   //================================================================================
1861   /*
1862    * Intersect a line with a cylinder
1863    */
1864   void FaceLineIntersector::IntersectWithCylinder(const GridLine& gridLine)
1865   {
1866     IntAna_IntConicQuad linCylinder( gridLine._line, _cylinder );
1867     if ( linCylinder.IsDone() && linCylinder.NbPoints() > 0 )
1868     {
1869       _w = linCylinder.ParamOnConic(1);
1870       if ( linCylinder.NbPoints() == 1 )
1871         _transition = Trans_TANGENT;
1872       else
1873         _transition = _w < linCylinder.ParamOnConic(2) ? _transIn : _transOut;
1874       if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1875       {
1876         ElSLib::Parameters(_cylinder, linCylinder.Point(1) ,_u,_v);
1877         addIntPoint();
1878       }
1879       if ( linCylinder.NbPoints() > 1 )
1880       {
1881         _w = linCylinder.ParamOnConic(2);
1882         if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1883         {
1884           ElSLib::Parameters(_cylinder, linCylinder.Point(2) ,_u,_v);
1885           _transition = ( _transition == Trans_OUT ) ? Trans_IN : Trans_OUT;
1886           addIntPoint();
1887         }
1888       }
1889     }
1890   }
1891   //================================================================================
1892   /*
1893    * Intersect a line with a cone
1894    */
1895   void FaceLineIntersector::IntersectWithCone (const GridLine& gridLine)
1896   {
1897     IntAna_IntConicQuad linCone(gridLine._line,_cone);
1898     if ( !linCone.IsDone() ) return;
1899     gp_Pnt P;
1900     gp_Vec du, dv, norm;
1901     for ( int i = 1; i <= linCone.NbPoints(); ++i )
1902     {
1903       _w = linCone.ParamOnConic( i );
1904       if ( !isParamOnLineOK( gridLine._length )) continue;
1905       ElSLib::Parameters(_cone, linCone.Point(i) ,_u,_v);
1906       if ( UVIsOnFace() )
1907       {
1908         ElSLib::D1( _u, _v, _cone, P, du, dv );
1909         norm = du ^ dv;
1910         double normSize2 = norm.SquareMagnitude();
1911         if ( normSize2 > Precision::Angular() * Precision::Angular() )
1912         {
1913           double cos = norm.XYZ() * gridLine._line.Direction().XYZ();
1914           cos /= sqrt( normSize2 );
1915           if ( cos < -Precision::Angular() )
1916             _transition = _transIn;
1917           else if ( cos > Precision::Angular() )
1918             _transition = _transOut;
1919           else
1920             _transition = Trans_TANGENT;
1921         }
1922         else
1923         {
1924           _transition = Trans_APEX;
1925         }
1926         addIntPoint( /*toClassify=*/false);
1927       }
1928     }
1929   }
1930   //================================================================================
1931   /*
1932    * Intersect a line with a sphere
1933    */
1934   void FaceLineIntersector::IntersectWithSphere  (const GridLine& gridLine)
1935   {
1936     IntAna_IntConicQuad linSphere(gridLine._line,_sphere);
1937     if ( linSphere.IsDone() && linSphere.NbPoints() > 0 )
1938     {
1939       _w = linSphere.ParamOnConic(1);
1940       if ( linSphere.NbPoints() == 1 )
1941         _transition = Trans_TANGENT;
1942       else
1943         _transition = _w < linSphere.ParamOnConic(2) ? _transIn : _transOut;
1944       if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1945       {
1946         ElSLib::Parameters(_sphere, linSphere.Point(1) ,_u,_v);
1947         addIntPoint();
1948       }
1949       if ( linSphere.NbPoints() > 1 )
1950       {
1951         _w = linSphere.ParamOnConic(2);
1952         if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1953         {
1954           ElSLib::Parameters(_sphere, linSphere.Point(2) ,_u,_v);
1955           _transition = ( _transition == Trans_OUT ) ? Trans_IN : Trans_OUT;
1956           addIntPoint();
1957         }
1958       }
1959     }
1960   }
1961   //================================================================================
1962   /*
1963    * Intersect a line with a torus
1964    */
1965   void FaceLineIntersector::IntersectWithTorus   (const GridLine& gridLine)
1966   {
1967     IntAna_IntLinTorus linTorus(gridLine._line,_torus);
1968     if ( !linTorus.IsDone()) return;
1969     gp_Pnt P;
1970     gp_Vec du, dv, norm;
1971     for ( int i = 1; i <= linTorus.NbPoints(); ++i )
1972     {
1973       _w = linTorus.ParamOnLine( i );
1974       if ( !isParamOnLineOK( gridLine._length )) continue;
1975       linTorus.ParamOnTorus( i, _u,_v );
1976       if ( UVIsOnFace() )
1977       {
1978         ElSLib::D1( _u, _v, _torus, P, du, dv );
1979         norm = du ^ dv;
1980         double normSize = norm.Magnitude();
1981         double cos = norm.XYZ() * gridLine._line.Direction().XYZ();
1982         cos /= normSize;
1983         if ( cos < -Precision::Angular() )
1984           _transition = _transIn;
1985         else if ( cos > Precision::Angular() )
1986           _transition = _transOut;
1987         else
1988           _transition = Trans_TANGENT;
1989         addIntPoint( /*toClassify=*/false);
1990       }
1991     }
1992   }
1993   //================================================================================
1994   /*
1995    * Intersect a line with a non-analytical surface
1996    */
1997   void FaceLineIntersector::IntersectWithSurface (const GridLine& gridLine)
1998   {
1999     _surfaceInt->Perform( gridLine._line, 0.0, gridLine._length );
2000     if ( !_surfaceInt->IsDone() ) return;
2001     for ( int i = 1; i <= _surfaceInt->NbPnt(); ++i )
2002     {
2003       _transition = Transition( _surfaceInt->Transition( i ) );
2004       _w = _surfaceInt->WParameter( i );
2005       addIntPoint(/*toClassify=*/false);
2006     }
2007   }
2008   //================================================================================
2009   /*
2010    * check if its face can be safely intersected in a thread
2011    */
2012   bool FaceGridIntersector::IsThreadSafe(set< const Standard_Transient* >& noSafeTShapes) const
2013   {
2014     bool isSafe = true;
2015
2016     // check surface
2017     TopLoc_Location loc;
2018     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( _face, loc );
2019     Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface) ts =
2020       Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf );
2021     while( !ts.IsNull() ) {
2022       surf = ts->BasisSurface();
2023       ts = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast(surf);
2024     }
2025     if ( surf->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BSplineSurface )) ||
2026          surf->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BezierSurface )))
2027       if ( !noSafeTShapes.insert( _face.TShape().get() ).second )
2028         isSafe = false;
2029
2030     double f, l;
2031     TopExp_Explorer exp( _face, TopAbs_EDGE );
2032     for ( ; exp.More(); exp.Next() )
2033     {
2034       bool edgeIsSafe = true;
2035       const TopoDS_Edge& e = TopoDS::Edge( exp.Current() );
2036       // check 3d curve
2037       {
2038         Handle(Geom_Curve) c = BRep_Tool::Curve( e, loc, f, l);
2039         if ( !c.IsNull() )
2040         {
2041           Handle(Geom_TrimmedCurve) tc = Handle(Geom_TrimmedCurve)::DownCast(c);
2042           while( !tc.IsNull() ) {
2043             c = tc->BasisCurve();
2044             tc = Handle(Geom_TrimmedCurve)::DownCast(c);
2045           }
2046           if ( c->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BSplineCurve )) ||
2047                c->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BezierCurve )))
2048             edgeIsSafe = false;
2049         }
2050       }
2051       // check 2d curve
2052       if ( edgeIsSafe )
2053       {
2054         Handle(Geom2d_Curve) c2 = BRep_Tool::CurveOnSurface( e, surf, loc, f, l);
2055         if ( !c2.IsNull() )
2056         {
2057           Handle(Geom2d_TrimmedCurve) tc = Handle(Geom2d_TrimmedCurve)::DownCast(c2);
2058           while( !tc.IsNull() ) {
2059             c2 = tc->BasisCurve();
2060             tc = Handle(Geom2d_TrimmedCurve)::DownCast(c2);
2061           }
2062           if ( c2->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom2d_BSplineCurve )) ||
2063                c2->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom2d_BezierCurve )))
2064             edgeIsSafe = false;
2065         }
2066       }
2067       if ( !edgeIsSafe && !noSafeTShapes.insert( e.TShape().get() ).second )
2068         isSafe = false;
2069     }
2070     return isSafe;
2071   }
2072   //================================================================================
2073   /*!
2074    * \brief Creates topology of the hexahedron
2075    */
2076   Hexahedron::Hexahedron(Grid* grid)
2077     : _grid( grid ), _nbFaceIntNodes(0), _hasTooSmall( false )
2078   {
2079     _polygons.reserve(100); // to avoid reallocation;
2080
2081     //set nodes shift within grid->_nodes from the node 000
2082     size_t dx = _grid->NodeIndexDX();
2083     size_t dy = _grid->NodeIndexDY();
2084     size_t dz = _grid->NodeIndexDZ();
2085     size_t i000 = 0;
2086     size_t i100 = i000 + dx;
2087     size_t i010 = i000 + dy;
2088     size_t i110 = i010 + dx;
2089     size_t i001 = i000 + dz;
2090     size_t i101 = i100 + dz;
2091     size_t i011 = i010 + dz;
2092     size_t i111 = i110 + dz;
2093     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V000 )] = i000;
2094     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V100 )] = i100;
2095     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V010 )] = i010;
2096     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V110 )] = i110;
2097     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V001 )] = i001;
2098     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V101 )] = i101;
2099     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V011 )] = i011;
2100     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V111 )] = i111;
2101
2102     vector< int > idVec;
2103     // set nodes to links
2104     for ( int linkID = SMESH_Block::ID_Ex00; linkID <= SMESH_Block::ID_E11z; ++linkID )
2105     {
2106       SMESH_Block::GetEdgeVertexIDs( linkID, idVec );
2107       _Link& link = _hexLinks[ SMESH_Block::ShapeIndex( linkID )];
2108       link._nodes[0] = &_hexNodes[ SMESH_Block::ShapeIndex( idVec[0] )];
2109       link._nodes[1] = &_hexNodes[ SMESH_Block::ShapeIndex( idVec[1] )];
2110     }
2111
2112     // set links to faces
2113     int interlace[4] = { 0, 3, 1, 2 }; // to walk by links around a face: { u0, 1v, u1, 0v }
2114     for ( int faceID = SMESH_Block::ID_Fxy0; faceID <= SMESH_Block::ID_F1yz; ++faceID )
2115     {
2116       SMESH_Block::GetFaceEdgesIDs( faceID, idVec );
2117       _Face& quad = _hexQuads[ SMESH_Block::ShapeIndex( faceID )];
2118       bool revFace = ( faceID == SMESH_Block::ID_Fxy0 ||
2119                        faceID == SMESH_Block::ID_Fx1z ||
2120                        faceID == SMESH_Block::ID_F0yz );
2121       quad._links.resize(4);
2122       vector<_OrientedLink>::iterator         frwLinkIt = quad._links.begin();
2123       vector<_OrientedLink>::reverse_iterator revLinkIt = quad._links.rbegin();
2124       for ( int i = 0; i < 4; ++i )
2125       {
2126         bool revLink = revFace;
2127         if ( i > 1 ) // reverse links u1 and v0
2128           revLink = !revLink;
2129         _OrientedLink& link = revFace ? *revLinkIt++ : *frwLinkIt++;
2130         link = _OrientedLink( & _hexLinks[ SMESH_Block::ShapeIndex( idVec[interlace[i]] )],
2131                               revLink );
2132       }
2133     }
2134   }
2135   //================================================================================
2136   /*!
2137    * \brief Copy constructor
2138    */
2139   Hexahedron::Hexahedron( const Hexahedron& other, size_t i, size_t j, size_t k, int cellID )
2140     :_grid( other._grid ), _nbFaceIntNodes(0), _i( i ), _j( j ), _k( k ), _hasTooSmall( false )
2141   {
2142     _polygons.reserve(100); // to avoid reallocation;
2143
2144     // copy topology
2145     for ( int i = 0; i < 8; ++i )
2146       _nodeShift[i] = other._nodeShift[i];
2147
2148     for ( int i = 0; i < 12; ++i )
2149     {
2150       const _Link& srcLink = other._hexLinks[ i ];
2151       _Link&       tgtLink = this->_hexLinks[ i ];
2152       tgtLink._nodes[0] = _hexNodes + ( srcLink._nodes[0] - other._hexNodes );
2153       tgtLink._nodes[1] = _hexNodes + ( srcLink._nodes[1] - other._hexNodes );
2154     }
2155
2156     for ( int i = 0; i < 6; ++i )
2157     {
2158       const _Face& srcQuad = other._hexQuads[ i ];
2159       _Face&       tgtQuad = this->_hexQuads[ i ];
2160       tgtQuad._links.resize(4);
2161       for ( int j = 0; j < 4; ++j )
2162       {
2163         const _OrientedLink& srcLink = srcQuad._links[ j ];
2164         _OrientedLink&       tgtLink = tgtQuad._links[ j ];
2165         tgtLink._reverse = srcLink._reverse;
2166         tgtLink._link    = _hexLinks + ( srcLink._link - other._hexLinks );
2167       }
2168     }
2169 #ifdef _DEBUG_
2170     _cellID = cellID;
2171 #endif
2172   }
2173
2174   //================================================================================
2175   /*!
2176    * \brief Return IDs of SOLIDs interfering with this Hexahedron
2177    */
2178   const vector< TGeomID >& Hexahedron::getSolids()
2179   {
2180     _grid->_shapeIDs.clear();
2181     if ( _grid->_geometry.IsOneSolid() )
2182     {
2183       _grid->_shapeIDs.push_back( _grid->GetSolid()->ID() );
2184       return _grid->_shapeIDs;
2185     }
2186     // count intersection points belonging to each SOLID
2187     TID2Nb id2NbPoints;
2188     id2NbPoints.reserve( 3 );
2189
2190     _origNodeInd = _grid->NodeIndex( _i,_j,_k );
2191     for ( int iN = 0; iN < 8; ++iN )
2192     {
2193       _hexNodes[iN]._node     = _grid->_nodes   [ _origNodeInd + _nodeShift[iN] ];
2194       _hexNodes[iN]._intPoint = _grid->_gridIntP[ _origNodeInd + _nodeShift[iN] ];
2195
2196       if ( _hexNodes[iN]._intPoint ) // intersection with a FACE
2197       {
2198         for ( size_t iF = 0; iF < _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs.size(); ++iF )
2199         {
2200           const vector< TGeomID > & solidIDs =
2201             _grid->GetSolidIDs( _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF] );
2202           for ( size_t i = 0; i < solidIDs.size(); ++i )
2203             insertAndIncrement( solidIDs[i], id2NbPoints );
2204         }
2205       }
2206       else if ( _hexNodes[iN]._node ) // node inside a SOLID
2207       {
2208         insertAndIncrement( _hexNodes[iN]._node->GetShapeID(), id2NbPoints );
2209       }
2210     }
2211
2212     for ( int iL = 0; iL < 12; ++iL )
2213     {
2214       const _Link& link = _hexLinks[ iL ];
2215       for ( size_t iP = 0; iP < link._fIntPoints.size(); ++iP )
2216       {
2217         for ( size_t iF = 0; iF < link._fIntPoints[iP]->_faceIDs.size(); ++iF )
2218         {
2219           const vector< TGeomID > & solidIDs =
2220             _grid->GetSolidIDs( link._fIntPoints[iP]->_faceIDs[iF] );
2221           for ( size_t i = 0; i < solidIDs.size(); ++i )
2222             insertAndIncrement( solidIDs[i], id2NbPoints );
2223         }
2224       }
2225     }
2226
2227     for ( size_t iP = 0; iP < _eIntPoints.size(); ++iP )
2228     {
2229       const vector< TGeomID > & solidIDs = _grid->GetSolidIDs( _eIntPoints[iP]->_shapeID );
2230       for ( size_t i = 0; i < solidIDs.size(); ++i )
2231         insertAndIncrement( solidIDs[i], id2NbPoints );
2232     }
2233
2234     _grid->_shapeIDs.reserve( id2NbPoints.size() );
2235     for ( TID2Nb::iterator id2nb = id2NbPoints.begin(); id2nb != id2NbPoints.end(); ++id2nb )
2236       if ( id2nb->second >= 3 )
2237         _grid->_shapeIDs.push_back( id2nb->first );
2238
2239     return _grid->_shapeIDs;
2240   }
2241
2242   //================================================================================
2243   /*!
2244    * \brief Count cuts by INTERNAL FACEs and set _Node::_isInternalFlags
2245    */
2246   bool Hexahedron::isCutByInternalFace( IsInternalFlag & maxFlag )
2247   {
2248     TID2Nb id2NbPoints;
2249     id2NbPoints.reserve( 3 );
2250
2251     for ( size_t iN = 0; iN < _intNodes.size(); ++iN )
2252       for ( size_t iF = 0; iF < _intNodes[iN]._intPoint->_faceIDs.size(); ++iF )
2253       {
2254         if ( _grid->IsInternal( _intNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF]))
2255           insertAndIncrement( _intNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF], id2NbPoints );
2256       }
2257     for ( size_t iN = 0; iN < 8; ++iN )
2258       if ( _hexNodes[iN]._intPoint )
2259         for ( size_t iF = 0; iF < _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs.size(); ++iF )
2260         {
2261           if ( _grid->IsInternal( _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF]))
2262             insertAndIncrement( _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF], id2NbPoints );
2263         }
2264
2265     maxFlag = IS_NOT_INTERNAL;
2266     for ( TID2Nb::iterator id2nb = id2NbPoints.begin(); id2nb != id2NbPoints.end(); ++id2nb )
2267     {
2268       TGeomID        intFace = id2nb->first;
2269       IsInternalFlag intFlag = ( id2nb->second >= 3 ? IS_CUT_BY_INTERNAL_FACE : IS_INTERNAL );
2270       if ( intFlag > maxFlag )
2271         maxFlag = intFlag;
2272
2273       for ( size_t iN = 0; iN < _intNodes.size(); ++iN )
2274         if ( _intNodes[iN].IsOnFace( intFace ))
2275           _intNodes[iN].SetInternal( intFlag );
2276
2277       for ( size_t iN = 0; iN < 8; ++iN )
2278         if ( _hexNodes[iN].IsOnFace( intFace ))
2279           _hexNodes[iN].SetInternal( intFlag );
2280     }
2281
2282     return maxFlag;
2283   }
2284
2285   //================================================================================
2286   /*!
2287    * \brief Return any FACE interfering with this Hexahedron
2288    */
2289   TGeomID Hexahedron::getAnyFace() const
2290   {
2291     TID2Nb id2NbPoints;
2292     id2NbPoints.reserve( 3 );
2293
2294     for ( size_t iN = 0; iN < _intNodes.size(); ++iN )
2295       for ( size_t iF = 0; iF < _intNodes[iN]._intPoint->_faceIDs.size(); ++iF )
2296         insertAndIncrement( _intNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF], id2NbPoints );
2297
2298     for ( size_t iN = 0; iN < 8; ++iN )
2299       if ( _hexNodes[iN]._intPoint )
2300         for ( size_t iF = 0; iF < _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs.size(); ++iF )
2301           insertAndIncrement( _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF], id2NbPoints );
2302
2303     for ( unsigned int minNb = 3; minNb > 0; --minNb )
2304       for ( TID2Nb::iterator id2nb = id2NbPoints.begin(); id2nb != id2NbPoints.end(); ++id2nb )
2305         if ( id2nb->second >= minNb )
2306           return id2nb->first;
2307
2308     return 0;
2309   }
2310
2311   //================================================================================
2312   /*!
2313    * \brief Initializes IJK by Hexahedron index
2314    */
2315   void Hexahedron::setIJK( size_t iCell )
2316   {
2317     size_t iNbCell = _grid->_coords[0].size() - 1;
2318     size_t jNbCell = _grid->_coords[1].size() - 1;
2319     _i = iCell % iNbCell;
2320     _j = ( iCell % ( iNbCell * jNbCell )) / iNbCell;
2321     _k = iCell / iNbCell / jNbCell;
2322   }
2323
2324   //================================================================================
2325   /*!
2326    * \brief Initializes its data by given grid cell (countered from zero)
2327    */
2328   void Hexahedron::init( size_t iCell )
2329   {
2330     setIJK( iCell );
2331     init( _i, _j, _k );
2332   }
2333
2334   //================================================================================
2335   /*!
2336    * \brief Initializes its data by given grid cell nodes and intersections
2337    */
2338   void Hexahedron::init( size_t i, size_t j, size_t k, const Solid* solid )
2339   {
2340     _i = i; _j = j; _k = k;
2341
2342     if ( !solid )
2343       solid = _grid->GetSolid();
2344
2345     // set nodes of grid to nodes of the hexahedron and
2346     // count nodes at hexahedron corners located IN and ON geometry
2347     _nbCornerNodes = _nbBndNodes = 0;
2348     _origNodeInd   = _grid->NodeIndex( i,j,k );
2349     for ( int iN = 0; iN < 8; ++iN )
2350     {
2351       _hexNodes[iN]._isInternalFlags = 0;
2352
2353       _hexNodes[iN]._node     = _grid->_nodes   [ _origNodeInd + _nodeShift[iN] ];
2354       _hexNodes[iN]._intPoint = _grid->_gridIntP[ _origNodeInd + _nodeShift[iN] ];
2355
2356       if ( _hexNodes[iN]._node && !solid->Contains( _hexNodes[iN]._node->GetShapeID() ))
2357         _hexNodes[iN]._node = 0;
2358       if ( _hexNodes[iN]._intPoint && !solid->ContainsAny( _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs ))
2359         _hexNodes[iN]._intPoint = 0;
2360
2361       _nbCornerNodes += bool( _hexNodes[iN]._node );
2362       _nbBndNodes    += bool( _hexNodes[iN]._intPoint );
2363     }
2364     _sideLength[0] = _grid->_coords[0][i+1] - _grid->_coords[0][i];
2365     _sideLength[1] = _grid->_coords[1][j+1] - _grid->_coords[1][j];
2366     _sideLength[2] = _grid->_coords[2][k+1] - _grid->_coords[2][k];
2367
2368     _intNodes.clear();
2369     _vIntNodes.clear();
2370
2371     if ( _nbFaceIntNodes + _eIntPoints.size()                  > 0 &&
2372          _nbFaceIntNodes + _eIntPoints.size() + _nbCornerNodes > 3)
2373     {
2374       _intNodes.reserve( 3 * _nbBndNodes + _nbFaceIntNodes + _eIntPoints.size() );
2375
2376       // this method can be called in parallel, so use own helper
2377       SMESH_MesherHelper helper( *_grid->_helper->GetMesh() );
2378
2379       // Create sub-links (_Link::_splits) by splitting links with _Link::_fIntPoints
2380       // ---------------------------------------------------------------
2381       _Link split;
2382       for ( int iLink = 0; iLink < 12; ++iLink )
2383       {
2384         _Link& link = _hexLinks[ iLink ];
2385         link._fIntNodes.clear();
2386         link._fIntNodes.reserve( link._fIntPoints.size() );
2387         for ( size_t i = 0; i < link._fIntPoints.size(); ++i )
2388           if ( solid->ContainsAny( link._fIntPoints[i]->_faceIDs ))
2389           {
2390             _intNodes.push_back( _Node( 0, link._fIntPoints[i] ));
2391             link._fIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
2392           }
2393
2394         link._splits.clear();
2395         split._nodes[ 0 ] = link._nodes[0];
2396         bool isOut = ( ! link._nodes[0]->Node() );
2397         bool checkTransition;
2398         for ( size_t i = 0; i < link._fIntNodes.size(); ++i )
2399         {
2400           const bool isGridNode = ( ! link._fIntNodes[i]->Node() );
2401           if ( !isGridNode ) // intersection non-coincident with a grid node
2402           {
2403             if ( split._nodes[ 0 ]->Node() && !isOut )
2404             {
2405               split._nodes[ 1 ] = link._fIntNodes[i];
2406               link._splits.push_back( split );
2407             }
2408             split._nodes[ 0 ] = link._fIntNodes[i];
2409             checkTransition = true;
2410           }
2411           else // FACE intersection coincident with a grid node (at link ends)
2412           {
2413             checkTransition = ( i == 0 && link._nodes[0]->Node() );
2414           }
2415           if ( checkTransition )
2416           {
2417             const vector< TGeomID >& faceIDs = link._fIntNodes[i]->_intPoint->_faceIDs;
2418             if ( _grid->IsInternal( faceIDs.back() ))
2419               isOut = false;
2420             else if ( faceIDs.size() > 1 || _eIntPoints.size() > 0 )
2421               isOut = isOutPoint( link, i, helper, solid );
2422             else
2423             {
2424               bool okTransi = _grid->IsCorrectTransition( faceIDs[0], solid );
2425               switch ( link._fIntNodes[i]->FaceIntPnt()->_transition ) {
2426               case Trans_OUT: isOut = okTransi;  break;
2427               case Trans_IN : isOut = !okTransi; break;
2428               default:
2429                 isOut = isOutPoint( link, i, helper, solid );
2430               }
2431             }
2432           }
2433         }
2434         if ( link._nodes[ 1 ]->Node() && split._nodes[ 0 ]->Node() && !isOut )
2435         {
2436           split._nodes[ 1 ] = link._nodes[1];
2437           link._splits.push_back( split );
2438         }
2439       }
2440
2441       // Create _Node's at intersections with EDGEs.
2442       // --------------------------------------------
2443       // 1) add this->_eIntPoints to _Face::_eIntNodes
2444       // 2) fill _intNodes and _vIntNodes
2445       //
2446       const double tol2 = _grid->_tol * _grid->_tol;
2447       int facets[3], nbFacets, subEntity;
2448
2449       for ( int iF = 0; iF < 6; ++iF )
2450         _hexQuads[ iF ]._eIntNodes.clear();
2451
2452       for ( size_t iP = 0; iP < _eIntPoints.size(); ++iP )
2453       {
2454         if ( !solid->ContainsAny( _eIntPoints[iP]->_faceIDs ))
2455           continue;
2456         nbFacets = getEntity( _eIntPoints[iP], facets, subEntity );
2457         _Node* equalNode = 0;
2458         switch( nbFacets ) {
2459         case 1: // in a _Face
2460         {
2461           _Face& quad = _hexQuads[ facets[0] - SMESH_Block::ID_FirstF ];
2462           equalNode = findEqualNode( quad._eIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
2463           if ( equalNode ) {
2464             equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
2465           }
2466           else {
2467             _intNodes.push_back( _Node( 0, _eIntPoints[ iP ]));
2468             quad._eIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
2469           }
2470           break;
2471         }
2472         case 2: // on a _Link
2473         {
2474           _Link& link = _hexLinks[ subEntity - SMESH_Block::ID_FirstE ];
2475           if ( link._splits.size() > 0 )
2476           {
2477             equalNode = findEqualNode( link._fIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
2478             if ( equalNode )
2479               equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
2480             else if ( link._splits.size() == 1 &&
2481                       link._splits[0]._nodes[0] &&
2482                       link._splits[0]._nodes[1] )
2483               link._splits.clear(); // hex edge is divided by _eIntPoints[iP]
2484           }
2485           //else
2486           if ( !equalNode )
2487           {
2488             _intNodes.push_back( _Node( 0, _eIntPoints[ iP ]));
2489             bool newNodeUsed = false;
2490             for ( int iF = 0; iF < 2; ++iF )
2491             {
2492               _Face& quad = _hexQuads[ facets[iF] - SMESH_Block::ID_FirstF ];
2493               equalNode = findEqualNode( quad._eIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
2494               if ( equalNode ) {
2495                 equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
2496               }
2497               else {
2498                 quad._eIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
2499                 newNodeUsed = true;
2500               }
2501             }
2502             if ( !newNodeUsed )
2503               _intNodes.pop_back();
2504           }
2505           break;
2506         }
2507         case 3: // at a corner
2508         {
2509           _Node& node = _hexNodes[ subEntity - SMESH_Block::ID_FirstV ];
2510           if ( node.Node() > 0 )
2511           {
2512             if ( node._intPoint )
2513               node._intPoint->Add( _eIntPoints[ iP ]->_faceIDs, _eIntPoints[ iP ]->_node );
2514           }
2515           else
2516           {
2517             _intNodes.push_back( _Node( 0, _eIntPoints[ iP ]));
2518             for ( int iF = 0; iF < 3; ++iF )
2519             {
2520               _Face& quad = _hexQuads[ facets[iF] - SMESH_Block::ID_FirstF ];
2521               equalNode = findEqualNode( quad._eIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
2522               if ( equalNode ) {
2523                 equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
2524               }
2525               else {
2526                 quad._eIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
2527               }
2528             }
2529           }
2530           break;
2531         }
2532         } // switch( nbFacets )
2533
2534         if ( nbFacets == 0 ||
2535              _grid->ShapeType( _eIntPoints[ iP ]->_shapeID ) == TopAbs_VERTEX )
2536         {
2537           equalNode = findEqualNode( _vIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
2538           if ( equalNode ) {
2539             equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
2540           }
2541           else if ( nbFacets == 0 ) {
2542             if ( _intNodes.empty() || _intNodes.back().EdgeIntPnt() != _eIntPoints[ iP ])
2543               _intNodes.push_back( _Node( 0, _eIntPoints[ iP ]));
2544             _vIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
2545           }
2546         }
2547       } // loop on _eIntPoints
2548     }
2549
2550     else if ( 3 < _nbCornerNodes && _nbCornerNodes < 8 ) // _nbFaceIntNodes == 0
2551     {
2552       _Link split;
2553       // create sub-links (_splits) of whole links
2554       for ( int iLink = 0; iLink < 12; ++iLink )
2555       {
2556         _Link& link = _hexLinks[ iLink ];
2557         link._splits.clear();
2558         if ( link._nodes[ 0 ]->Node() && link._nodes[ 1 ]->Node() )
2559         {
2560           split._nodes[ 0 ] = link._nodes[0];
2561           split._nodes[ 1 ] = link._nodes[1];
2562           link._splits.push_back( split );
2563         }
2564       }
2565     }
2566     return;
2567
2568   } // init( _i, _j, _k )
2569
2570   //================================================================================
2571   /*!
2572    * \brief Compute mesh volumes resulted from intersection of the Hexahedron
2573    */
2574   void Hexahedron::ComputeElements( const Solid* solid, int solidIndex )
2575   {
2576     if ( !solid )
2577     {
2578       solid = _grid->GetSolid();
2579       if ( !_grid->_geometry.IsOneSolid() )
2580       {
2581         const vector< TGeomID >& solidIDs = getSolids();
2582         if ( solidIDs.size() > 1 )
2583         {
2584           for ( size_t i = 0; i < solidIDs.size(); ++i )
2585           {
2586             solid = _grid->GetSolid( solidIDs[i] );
2587             ComputeElements( solid, i );
2588             if ( !_volumeDefs._nodes.empty() && i < solidIDs.size() - 1 )
2589               _volumeDefs.SetNext( new _volumeDef( _volumeDefs ));
2590           }
2591           return;
2592         }
2593         solid = _grid->GetSolid( solidIDs[0] );
2594       }
2595     }
2596
2597     init( _i, _j, _k, solid ); // get nodes and intersections from grid nodes and split links
2598
2599     int nbIntersections = _nbFaceIntNodes + _eIntPoints.size();
2600     if ( _nbCornerNodes + nbIntersections < 4 )
2601       return;
2602
2603     if ( _nbBndNodes == _nbCornerNodes && nbIntersections == 0 && isInHole() )
2604       return; // cell is in a hole
2605
2606     IsInternalFlag intFlag = IS_NOT_INTERNAL;
2607     if ( solid->HasInternalFaces() && this->isCutByInternalFace( intFlag ))
2608     {
2609       for ( _SplitIterator it( _hexLinks ); it.More(); it.Next() )
2610       {
2611         if ( compute( solid, intFlag ))
2612           _volumeDefs.SetNext( new _volumeDef( _volumeDefs ));
2613       }
2614     }
2615     else
2616     {
2617       if ( solidIndex >= 0 )
2618         intFlag = IS_CUT_BY_INTERNAL_FACE;
2619
2620       compute( solid, intFlag );
2621     }
2622   }
2623
2624   //================================================================================
2625   /*!
2626    * \brief Compute mesh volumes resulted from intersection of the Hexahedron
2627    */
2628   bool Hexahedron::compute( const Solid* solid, const IsInternalFlag intFlag )
2629   {
2630     _polygons.clear();
2631     _polygons.reserve( 20 );
2632
2633     for ( int iN = 0; iN < 8; ++iN )
2634       _hexNodes[iN]._usedInFace = 0;
2635
2636     // Create polygons from quadrangles
2637     // --------------------------------
2638
2639     vector< _OrientedLink > splits;
2640     vector<_Node*>          chainNodes;
2641     _Face*                  coplanarPolyg;
2642
2643     bool hasEdgeIntersections = !_eIntPoints.empty();
2644
2645     for ( int iF = 0; iF < 6; ++iF ) // loop on 6 sides of a hexahedron
2646     {
2647       _Face& quad = _hexQuads[ iF ] ;
2648
2649       _polygons.resize( _polygons.size() + 1 );
2650       _Face* polygon = &_polygons.back();
2651       polygon->_polyLinks.reserve( 20 );
2652
2653       splits.clear();
2654       for ( int iE = 0; iE < 4; ++iE ) // loop on 4 sides of a quadrangle
2655         for ( int iS = 0; iS < quad._links[ iE ].NbResultLinks(); ++iS )
2656           splits.push_back( quad._links[ iE ].ResultLink( iS ));
2657
2658       // add splits of links to a polygon and add _polyLinks to make
2659       // polygon's boundary closed
2660
2661       int nbSplits = splits.size();
2662       if (( nbSplits == 1 ) &&
2663           ( quad._eIntNodes.empty() ||
2664             splits[0].FirstNode()->IsLinked( splits[0].LastNode()->_intPoint )))
2665         //( quad._eIntNodes.empty() || _nbCornerNodes + nbIntersections > 6 ))
2666         nbSplits = 0;
2667
2668       for ( size_t iP = 0; iP < quad._eIntNodes.size(); ++iP )
2669         if ( quad._eIntNodes[ iP ]->IsUsedInFace( polygon ))
2670           quad._eIntNodes[ iP ]->_usedInFace = 0;
2671
2672       size_t nbUsedEdgeNodes = 0;
2673       _Face* prevPolyg = 0; // polygon previously created from this quad
2674
2675       while ( nbSplits > 0 )
2676       {
2677         size_t iS = 0;
2678         while ( !splits[ iS ] )
2679           ++iS;
2680
2681         if ( !polygon->_links.empty() )
2682         {
2683           _polygons.resize( _polygons.size() + 1 );
2684           polygon = &_polygons.back();
2685           polygon->_polyLinks.reserve( 20 );
2686         }
2687         polygon->_links.push_back( splits[ iS ] );
2688         splits[ iS++ ]._link = 0;
2689         --nbSplits;
2690
2691         _Node* nFirst = polygon->_links.back().FirstNode();
2692         _Node *n1,*n2 = polygon->_links.back().LastNode();
2693         for ( ; nFirst != n2 && iS < splits.size(); ++iS )
2694         {
2695           _OrientedLink& split = splits[ iS ];
2696           if ( !split ) continue;
2697
2698           n1 = split.FirstNode();
2699           if ( n1 == n2 &&
2700                n1->_intPoint &&
2701                (( n1->_intPoint->_faceIDs.size() > 1 && isImplementEdges() ) ||
2702                 ( n1->_isInternalFlags )))
2703           {
2704             // n1 is at intersection with EDGE
2705             if ( findChainOnEdge( splits, polygon->_links.back(), split, iS, quad, chainNodes ))
2706             {
2707               for ( size_t i = 1; i < chainNodes.size(); ++i )
2708                 polygon->AddPolyLink( chainNodes[i-1], chainNodes[i], prevPolyg );
2709               if ( chainNodes.back() != n1 ) // not a partial cut by INTERNAL FACE
2710               {
2711                 prevPolyg = polygon;
2712                 n2 = chainNodes.back();
2713                 continue;
2714               }
2715             }
2716           }
2717           else if ( n1 != n2 )
2718           {
2719             // try to connect to intersections with EDGEs
2720             if ( quad._eIntNodes.size() > nbUsedEdgeNodes  &&
2721                  findChain( n2, n1, quad, chainNodes ))
2722             {
2723               for ( size_t i = 1; i < chainNodes.size(); ++i )
2724               {
2725                 polygon->AddPolyLink( chainNodes[i-1], chainNodes[i] );
2726                 nbUsedEdgeNodes += ( chainNodes[i]->IsUsedInFace( polygon ));
2727               }
2728               if ( chainNodes.back() != n1 )
2729               {
2730                 n2 = chainNodes.back();
2731                 --iS;
2732                 continue;
2733               }
2734             }
2735             // try to connect to a split ending on the same FACE
2736             else
2737             {
2738               _OrientedLink foundSplit;
2739               for ( size_t i = iS; i < splits.size() && !foundSplit; ++i )
2740                 if (( foundSplit = splits[ i ]) &&
2741                     ( n2->IsLinked( foundSplit.FirstNode()->_intPoint )))
2742                 {
2743                   iS = i - 1;
2744                 }
2745                 else
2746                 {
2747                   foundSplit._link = 0;
2748                 }
2749               if ( foundSplit )
2750               {
2751                 if ( n2 != foundSplit.FirstNode() )
2752                 {
2753                   polygon->AddPolyLink( n2, foundSplit.FirstNode() );
2754                   n2 = foundSplit.FirstNode();
2755                 }
2756                 continue;
2757               }
2758               else
2759               {
2760                 if ( n2->IsLinked( nFirst->_intPoint ))
2761                   break;
2762                 polygon->AddPolyLink( n2, n1, prevPolyg );
2763               }
2764             }
2765           } // if ( n1 != n2 )
2766
2767           polygon->_links.push_back( split );
2768           split._link = 0;
2769           --nbSplits;
2770           n2 = polygon->_links.back().LastNode();
2771
2772         } // loop on splits
2773
2774         if ( nFirst != n2 ) // close a polygon
2775         {
2776           if ( !findChain( n2, nFirst, quad, chainNodes ))
2777           {
2778             if ( !closePolygon( polygon, chainNodes ))
2779               if ( !isImplementEdges() )
2780                 chainNodes.push_back( nFirst );
2781           }
2782           for ( size_t i = 1; i < chainNodes.size(); ++i )
2783           {
2784             polygon->AddPolyLink( chainNodes[i-1], chainNodes[i], prevPolyg );
2785             nbUsedEdgeNodes += bool( chainNodes[i]->IsUsedInFace( polygon ));
2786           }
2787         }
2788
2789         if ( polygon->_links.size() < 3 && nbSplits > 0 )
2790         {
2791           polygon->_polyLinks.clear();
2792           polygon->_links.clear();
2793         }
2794       } // while ( nbSplits > 0 )
2795
2796       if ( polygon->_links.size() < 3 )
2797       {
2798         _polygons.pop_back();
2799       }
2800     }  // loop on 6 hexahedron sides
2801
2802     // Create polygons closing holes in a polyhedron
2803     // ----------------------------------------------
2804
2805     // clear _usedInFace
2806     for ( size_t iN = 0; iN < _intNodes.size(); ++iN )
2807       _intNodes[ iN ]._usedInFace = 0;
2808
2809     // add polygons to their links and mark used nodes
2810     for ( size_t iP = 0; iP < _polygons.size(); ++iP )
2811     {
2812       _Face& polygon = _polygons[ iP ];
2813       for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
2814       {
2815         polygon._links[ iL ].AddFace( &polygon );
2816         polygon._links[ iL ].FirstNode()->_usedInFace = &polygon;
2817       }
2818     }
2819     // find free links
2820     vector< _OrientedLink* > freeLinks;
2821     freeLinks.reserve(20);
2822     for ( size_t iP = 0; iP < _polygons.size(); ++iP )
2823     {
2824       _Face& polygon = _polygons[ iP ];
2825       for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
2826         if ( polygon._links[ iL ].NbFaces() < 2 )
2827           freeLinks.push_back( & polygon._links[ iL ]);
2828     }
2829     int nbFreeLinks = freeLinks.size();
2830     if ( nbFreeLinks == 1 ) return false;
2831
2832     // put not used intersection nodes to _vIntNodes
2833     int nbVertexNodes = 0; // nb not used vertex nodes
2834     {
2835       for ( size_t iN = 0; iN < _vIntNodes.size(); ++iN )
2836         nbVertexNodes += ( !_vIntNodes[ iN ]->IsUsedInFace() );
2837
2838       const double tol = 1e-3 * Min( Min( _sideLength[0], _sideLength[1] ), _sideLength[0] );
2839       for ( size_t iN = _nbFaceIntNodes; iN < _intNodes.size(); ++iN )
2840       {
2841         if ( _intNodes[ iN ].IsUsedInFace() ) continue;
2842         if ( dynamic_cast< const F_IntersectPoint* >( _intNodes[ iN ]._intPoint )) continue;
2843         _Node* equalNode =
2844           findEqualNode( _vIntNodes, _intNodes[ iN ].EdgeIntPnt(), tol*tol );
2845         if ( !equalNode )
2846         {
2847           _vIntNodes.push_back( &_intNodes[ iN ]);
2848           ++nbVertexNodes;
2849         }
2850       }
2851     }
2852
2853     set<TGeomID> usedFaceIDs;
2854     vector< TGeomID > faces;
2855     TGeomID curFace = 0;
2856     const size_t nbQuadPolygons = _polygons.size();
2857     E_IntersectPoint ipTmp;
2858
2859     // create polygons by making closed chains of free links
2860     size_t iPolygon = _polygons.size();
2861     while ( nbFreeLinks > 0 )
2862     {
2863       if ( iPolygon == _polygons.size() )
2864       {
2865         _polygons.resize( _polygons.size() + 1 );
2866         _polygons[ iPolygon ]._polyLinks.reserve( 20 );
2867         _polygons[ iPolygon ]._links.reserve( 20 );
2868       }
2869       _Face& polygon = _polygons[ iPolygon ];
2870
2871       _OrientedLink* curLink = 0;
2872       _Node*         curNode;
2873       if (( !hasEdgeIntersections ) ||
2874           ( nbFreeLinks < 4 && nbVertexNodes == 0 ))
2875       {
2876         // get a remaining link to start from
2877         for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
2878           if (( curLink = freeLinks[ iL ] ))
2879             freeLinks[ iL ] = 0;
2880         polygon._links.push_back( *curLink );
2881         --nbFreeLinks;
2882         do
2883         {
2884           // find all links connected to curLink
2885           curNode = curLink->FirstNode();
2886           curLink = 0;
2887           for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
2888             if ( freeLinks[ iL ] && freeLinks[ iL ]->LastNode() == curNode )
2889             {
2890               curLink = freeLinks[ iL ];
2891               freeLinks[ iL ] = 0;
2892               --nbFreeLinks;
2893               polygon._links.push_back( *curLink );
2894             }
2895         } while ( curLink );
2896       }
2897       else // there are intersections with EDGEs
2898       {
2899         // get a remaining link to start from, one lying on minimal nb of FACEs
2900         {
2901           typedef pair< TGeomID, int > TFaceOfLink;
2902           TFaceOfLink faceOfLink( -1, -1 );
2903           TFaceOfLink facesOfLink[3] = { faceOfLink, faceOfLink, faceOfLink };
2904           for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size(); ++iL )
2905             if ( freeLinks[ iL ] )
2906             {
2907               faces = freeLinks[ iL ]->GetNotUsedFace( usedFaceIDs );
2908               if ( faces.size() == 1 )
2909               {
2910                 faceOfLink = TFaceOfLink( faces[0], iL );
2911                 if ( !freeLinks[ iL ]->HasEdgeNodes() )
2912                   break;
2913                 facesOfLink[0] = faceOfLink;
2914               }
2915               else if ( facesOfLink[0].first < 0 )
2916               {
2917                 faceOfLink = TFaceOfLink(( faces.empty() ? -1 : faces[0]), iL );
2918                 facesOfLink[ 1 + faces.empty() ] = faceOfLink;
2919               }
2920             }
2921           for ( int i = 0; faceOfLink.first < 0 && i < 3; ++i )
2922             faceOfLink = facesOfLink[i];
2923
2924           if ( faceOfLink.first < 0 ) // all faces used
2925           {
2926             for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && faceOfLink.first < 1; ++iL )
2927               if (( curLink = freeLinks[ iL ]))
2928               {
2929                 faceOfLink.first =
2930                   curLink->FirstNode()->IsLinked( curLink->LastNode()->_intPoint );
2931                 faceOfLink.second = iL;
2932               }
2933             usedFaceIDs.clear();
2934           }
2935           curFace = faceOfLink.first;
2936           curLink = freeLinks[ faceOfLink.second ];
2937           freeLinks[ faceOfLink.second ] = 0;
2938         }
2939         usedFaceIDs.insert( curFace );
2940         polygon._links.push_back( *curLink );
2941         --nbFreeLinks;
2942
2943         // find all links lying on a curFace
2944         do
2945         {
2946           // go forward from curLink
2947           curNode = curLink->LastNode();
2948           curLink = 0;
2949           for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
2950             if ( freeLinks[ iL ] &&
2951                  freeLinks[ iL ]->FirstNode() == curNode &&
2952                  freeLinks[ iL ]->LastNode()->IsOnFace( curFace ))
2953             {
2954               curLink = freeLinks[ iL ];
2955               freeLinks[ iL ] = 0;
2956               polygon._links.push_back( *curLink );
2957               --nbFreeLinks;
2958             }
2959         } while ( curLink );
2960
2961         std::reverse( polygon._links.begin(), polygon._links.end() );
2962
2963         curLink = & polygon._links.back();
2964         do
2965         {
2966           // go backward from curLink
2967           curNode = curLink->FirstNode();
2968           curLink = 0;
2969           for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
2970             if ( freeLinks[ iL ] &&
2971                  freeLinks[ iL ]->LastNode() == curNode &&
2972                  freeLinks[ iL ]->FirstNode()->IsOnFace( curFace ))
2973             {
2974               curLink = freeLinks[ iL ];
2975               freeLinks[ iL ] = 0;
2976               polygon._links.push_back( *curLink );
2977               --nbFreeLinks;
2978             }
2979         } while ( curLink );
2980
2981         curNode = polygon._links.back().FirstNode();
2982
2983         if ( polygon._links[0].LastNode() != curNode )
2984         {
2985           if ( nbVertexNodes > 0 )
2986           {
2987             // add links with _vIntNodes if not already used
2988             chainNodes.clear();
2989             for ( size_t iN = 0; iN < _vIntNodes.size(); ++iN )
2990               if ( !_vIntNodes[ iN ]->IsUsedInFace() &&
2991                    _vIntNodes[ iN ]->IsOnFace( curFace ))
2992               {
2993                 _vIntNodes[ iN ]->_usedInFace = &polygon;
2994                 chainNodes.push_back( _vIntNodes[ iN ] );
2995               }
2996             if ( chainNodes.size() > 1 &&
2997                  curFace != _grid->PseudoIntExtFaceID() ) /////// TODO
2998             {
2999               sortVertexNodes( chainNodes, curNode, curFace );
3000             }
3001             for ( size_t i = 0; i < chainNodes.size(); ++i )
3002             {
3003               polygon.AddPolyLink( chainNodes[ i ], curNode );
3004               curNode = chainNodes[ i ];
3005               freeLinks.push_back( &polygon._links.back() );
3006               ++nbFreeLinks;
3007             }
3008             nbVertexNodes -= chainNodes.size();
3009           }
3010           // if ( polygon._links.size() > 1 )
3011           {
3012             polygon.AddPolyLink( polygon._links[0].LastNode(), curNode );
3013             freeLinks.push_back( &polygon._links.back() );
3014             ++nbFreeLinks;
3015           }
3016         }
3017       } // if there are intersections with EDGEs
3018
3019       if ( polygon._links.size() < 2 ||
3020            polygon._links[0].LastNode() != polygon._links.back().FirstNode() )
3021         return false; // closed polygon not found -> invalid polyhedron
3022
3023       if ( polygon._links.size() == 2 )
3024       {
3025         if ( freeLinks.back() == &polygon._links.back() )
3026         {
3027           freeLinks.pop_back();
3028           --nbFreeLinks;
3029         }
3030         if ( polygon._links.front().NbFaces() > 0 )
3031           polygon._links.back().AddFace( polygon._links.front()._link->_faces[0] );
3032         if ( polygon._links.back().NbFaces() > 0 )
3033           polygon._links.front().AddFace( polygon._links.back()._link->_faces[0] );
3034
3035         if ( iPolygon == _polygons.size()-1 )
3036           _polygons.pop_back();
3037       }
3038       else // polygon._links.size() >= 2
3039       {
3040         // add polygon to its links
3041         for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
3042         {
3043           polygon._links[ iL ].AddFace( &polygon );
3044           polygon._links[ iL ].Reverse();
3045         }
3046         if ( /*hasEdgeIntersections &&*/ iPolygon == _polygons.size() - 1 )
3047         {
3048           // check that a polygon does not lie on a hexa side
3049           coplanarPolyg = 0;
3050           for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size() && !coplanarPolyg; ++iL )
3051           {
3052             if ( polygon._links[ iL ].NbFaces() < 2 )
3053               continue; // it's a just added free link
3054             // look for a polygon made on a hexa side and sharing
3055             // two or more haxa links
3056             size_t iL2;
3057             coplanarPolyg = polygon._links[ iL ]._link->_faces[0];
3058             for ( iL2 = iL + 1; iL2 < polygon._links.size(); ++iL2 )
3059               if ( polygon._links[ iL2 ]._link->_faces[0] == coplanarPolyg &&
3060                    !coplanarPolyg->IsPolyLink( polygon._links[ iL  ]) &&
3061                    !coplanarPolyg->IsPolyLink( polygon._links[ iL2 ]) &&
3062                    coplanarPolyg < & _polygons[ nbQuadPolygons ])
3063                 break;
3064             if ( iL2 == polygon._links.size() )
3065               coplanarPolyg = 0;
3066           }
3067           if ( coplanarPolyg ) // coplanar polygon found
3068           {
3069             freeLinks.resize( freeLinks.size() - polygon._polyLinks.size() );
3070             nbFreeLinks -= polygon._polyLinks.size();
3071
3072             // an E_IntersectPoint used to mark nodes of coplanarPolyg
3073             // as lying on curFace while they are not at intersection with geometry
3074             ipTmp._faceIDs.resize(1);
3075             ipTmp._faceIDs[0] = curFace;
3076
3077             // fill freeLinks with links not shared by coplanarPolyg and polygon
3078             for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
3079               if ( polygon._links[ iL ]._link->_faces[1] &&
3080                    polygon._links[ iL ]._link->_faces[0] != coplanarPolyg )
3081               {
3082                 _Face* p = polygon._links[ iL ]._link->_faces[0];
3083                 for ( size_t iL2 = 0; iL2 < p->_links.size(); ++iL2 )
3084                   if ( p->_links[ iL2 ]._link == polygon._links[ iL ]._link )
3085                   {
3086                     freeLinks.push_back( & p->_links[ iL2 ] );
3087                     ++nbFreeLinks;
3088                     freeLinks.back()->RemoveFace( &polygon );
3089                     break;
3090                   }
3091               }
3092             for ( size_t iL = 0; iL < coplanarPolyg->_links.size(); ++iL )
3093               if ( coplanarPolyg->_links[ iL ]._link->_faces[1] &&
3094                    coplanarPolyg->_links[ iL ]._link->_faces[1] != &polygon )
3095               {
3096                 _Face* p = coplanarPolyg->_links[ iL ]._link->_faces[0];
3097                 if ( p == coplanarPolyg )
3098                   p = coplanarPolyg->_links[ iL ]._link->_faces[1];
3099                 for ( size_t iL2 = 0; iL2 < p->_links.size(); ++iL2 )
3100                   if ( p->_links[ iL2 ]._link == coplanarPolyg->_links[ iL ]._link )
3101                   {
3102                     // set links of coplanarPolyg in place of used freeLinks
3103                     // to re-create coplanarPolyg next
3104                     size_t iL3 = 0;
3105                     for ( ; iL3 < freeLinks.size() && freeLinks[ iL3 ]; ++iL3 );
3106                     if ( iL3 < freeLinks.size() )
3107                       freeLinks[ iL3 ] = ( & p->_links[ iL2 ] );
3108                     else
3109                       freeLinks.push_back( & p->_links[ iL2 ] );
3110                     ++nbFreeLinks;
3111                     freeLinks[ iL3 ]->RemoveFace( coplanarPolyg );
3112                     //  mark nodes of coplanarPolyg as lying on curFace
3113                     for ( int iN = 0; iN < 2; ++iN )
3114                     {
3115                       _Node* n = freeLinks[ iL3 ]->_link->_nodes[ iN ];
3116                       if ( n->_intPoint ) n->_intPoint->Add( ipTmp._faceIDs );
3117                       else                n->_intPoint = &ipTmp;
3118                     }
3119                     break;
3120                   }
3121               }
3122             // set coplanarPolyg to be re-created next
3123             for ( size_t iP = 0; iP < _polygons.size(); ++iP )
3124               if ( coplanarPolyg == & _polygons[ iP ] )
3125               {
3126                 iPolygon = iP;
3127                 _polygons[ iPolygon ]._links.clear();
3128                 _polygons[ iPolygon ]._polyLinks.clear();
3129                 break;
3130               }
3131             _polygons.pop_back();
3132             usedFaceIDs.erase( curFace );
3133             continue;
3134           } // if ( coplanarPolyg )
3135         } // if ( hasEdgeIntersections ) - search for coplanarPolyg
3136
3137         iPolygon = _polygons.size();
3138
3139       } // end of case ( polygon._links.size() > 2 )
3140     } // while ( nbFreeLinks > 0 )
3141
3142     // check volume size
3143     _hasTooSmall = ! checkPolyhedronSize( intFlag & IS_CUT_BY_INTERNAL_FACE );
3144
3145     for ( size_t i = 0; i < 8; ++i )
3146       if ( _hexNodes[ i ]._intPoint == &ipTmp )
3147         _hexNodes[ i ]._intPoint = 0;
3148
3149     if ( _hasTooSmall )
3150       return false; // too small volume
3151
3152     // create a classic cell if possible
3153
3154     int nbPolygons = 0;
3155     for ( size_t iF = 0; iF < _polygons.size(); ++iF )
3156       nbPolygons += (_polygons[ iF ]._links.size() > 0 );
3157
3158     //const int nbNodes = _nbCornerNodes + nbIntersections;
3159     int nbNodes = 0;
3160     for ( size_t i = 0; i < 8; ++i )
3161       nbNodes += _hexNodes[ i ].IsUsedInFace();
3162     for ( size_t i = 0; i < _intNodes.size(); ++i )
3163       nbNodes += _intNodes[ i ].IsUsedInFace();
3164
3165     bool isClassicElem = false;
3166     if (      nbNodes == 8 && nbPolygons == 6 ) isClassicElem = addHexa();
3167     else if ( nbNodes == 4 && nbPolygons == 4 ) isClassicElem = addTetra();
3168     else if ( nbNodes == 6 && nbPolygons == 5 ) isClassicElem = addPenta();
3169     else if ( nbNodes == 5 && nbPolygons == 5 ) isClassicElem = addPyra ();
3170     if ( !isClassicElem )
3171     {
3172       _volumeDefs._nodes.clear();
3173       _volumeDefs._quantities.clear();
3174
3175       for ( size_t iF = 0; iF < _polygons.size(); ++iF )
3176       {
3177         const size_t nbLinks = _polygons[ iF ]._links.size();
3178         if ( nbLinks == 0 ) continue;
3179         _volumeDefs._quantities.push_back( nbLinks );
3180         for ( size_t iL = 0; iL < nbLinks; ++iL )
3181           _volumeDefs._nodes.push_back( _polygons[ iF ]._links[ iL ].FirstNode() );
3182       }
3183     }
3184     _volumeDefs._solidID = solid->ID();
3185
3186     return !_volumeDefs._nodes.empty();
3187   }
3188   //================================================================================
3189   /*!
3190    * \brief Create elements in the mesh
3191    */
3192   int Hexahedron::MakeElements(SMESH_MesherHelper&                      helper,
3193                                const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap)
3194   {
3195     SMESHDS_Mesh* mesh = helper.GetMeshDS();
3196
3197     CellsAroundLink c( _grid, 0 );
3198     const size_t nbGridCells = c._nbCells[0] * c._nbCells[1] * c._nbCells[2];
3199     vector< Hexahedron* > allHexa( nbGridCells, 0 );
3200     int nbIntHex = 0;
3201
3202     // set intersection nodes from GridLine's to links of allHexa
3203     int i,j,k, cellIndex;
3204     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
3205     {
3206       // loop on GridLine's parallel to iDir
3207       LineIndexer lineInd = _grid->GetLineIndexer( iDir );
3208       CellsAroundLink fourCells( _grid, iDir );
3209       for ( ; lineInd.More(); ++lineInd )
3210       {
3211         GridLine& line = _grid->_lines[ iDir ][ lineInd.LineIndex() ];
3212         multiset< F_IntersectPoint >::const_iterator ip = line._intPoints.begin();
3213         for ( ; ip != line._intPoints.end(); ++ip )
3214         {
3215           // if ( !ip->_node ) continue; // intersection at a grid node
3216           lineInd.SetIndexOnLine( ip->_indexOnLine );
3217           fourCells.Init( lineInd.I(), lineInd.J(), lineInd.K() );
3218           for ( int iL = 0; iL < 4; ++iL ) // loop on 4 cells sharing a link
3219           {
3220             if ( !fourCells.GetCell( iL, i,j,k, cellIndex ))
3221               continue;
3222             Hexahedron *& hex = allHexa[ cellIndex ];
3223             if ( !hex)
3224             {
3225               hex = new Hexahedron( *this, i, j, k, cellIndex );
3226               ++nbIntHex;
3227             }
3228             const int iLink = iL + iDir * 4;
3229             hex->_hexLinks[iLink]._fIntPoints.push_back( &(*ip) );
3230             hex->_nbFaceIntNodes += bool( ip->_node );
3231           }
3232         }
3233       }
3234     }
3235
3236     // implement geom edges into the mesh
3237     addEdges( helper, allHexa, edge2faceIDsMap );
3238
3239     // add not split hexahedra to the mesh
3240     int nbAdded = 0;
3241     vector< Hexahedron* > intHexa; intHexa.reserve( nbIntHex );
3242     vector< const SMDS_MeshElement* > boundaryVolumes; boundaryVolumes.reserve( nbIntHex * 1.1 );
3243     for ( size_t i = 0; i < allHexa.size(); ++i )
3244     {
3245       // initialize this by not cut allHexa[ i ]
3246       Hexahedron * & hex = allHexa[ i ];
3247       if ( hex ) // split hexahedron
3248       {
3249         intHexa.push_back( hex );
3250         if ( hex->_nbFaceIntNodes > 0 || hex->_eIntPoints.size() > 0 )
3251           continue; // treat intersected hex later in parallel
3252         this->init( hex->_i, hex->_j, hex->_k );
3253       }
3254       else
3255       {
3256         this->init( i ); // == init(i,j,k)
3257       }
3258       if (( _nbCornerNodes == 8 ) &&
3259           ( _nbBndNodes < _nbCornerNodes || !isInHole() ))
3260       {
3261         // order of _hexNodes is defined by enum SMESH_Block::TShapeID
3262         SMDS_MeshElement* el =
3263           mesh->AddVolume( _hexNodes[0].Node(), _hexNodes[2].Node(),
3264                            _hexNodes[3].Node(), _hexNodes[1].Node(),
3265                            _hexNodes[4].Node(), _hexNodes[6].Node(),
3266                            _hexNodes[7].Node(), _hexNodes[5].Node() );
3267         TGeomID solidID = 0;
3268         if ( _nbBndNodes < _nbCornerNodes )
3269         {
3270           for ( int iN = 0; iN < 8 &&  !solidID; ++iN )
3271             if ( !_hexNodes[iN]._intPoint ) // no intersection
3272               solidID = _hexNodes[iN].Node()->GetShapeID();
3273         }
3274         else
3275         {
3276           solidID = getSolids()[0];
3277         }
3278         mesh->SetMeshElementOnShape( el, solidID );
3279         ++nbAdded;
3280         if ( hex )
3281           intHexa.pop_back();
3282         if ( _grid->_toCreateFaces && _nbBndNodes >= 3 )
3283         {
3284           boundaryVolumes.push_back( el );