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[modules/smesh.git] / src / StdMeshers / StdMeshers_Cartesian_3D.cxx
1 // Copyright (C) 2007-2020  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
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3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
5 //
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8 // License as published by the Free Software Foundation; either
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11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
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17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
19 //
20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
21 //
22 //  File   : 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     // index shift within _nodes of nodes of a cell from the 1st node
366     int                _nodeShift[8];
367
368     vector< const SMDS_MeshNode* >    _nodes; // mesh nodes at grid nodes
369     vector< const F_IntersectPoint* > _gridIntP; // grid node intersection with geometry
370     ObjectPool< E_IntersectPoint >    _edgeIntPool; // intersections with EDGEs
371     ObjectPool< F_IntersectPoint >    _extIntPool; // intersections with extended INTERNAL FACEs
372     //list< E_IntersectPoint >          _edgeIntP; // intersections with EDGEs
373
374     Geometry                          _geometry;
375     bool                              _toAddEdges;
376     bool                              _toCreateFaces;
377     bool                              _toConsiderInternalFaces;
378     bool                              _toUseThresholdForInternalFaces;
379     double                            _sizeThreshold;
380
381     SMESH_MesherHelper*               _helper;
382
383     size_t CellIndex( size_t i, size_t j, size_t k ) const
384     {
385       return i + j*(_coords[0].size()-1) + k*(_coords[0].size()-1)*(_coords[1].size()-1);
386     }
387     size_t NodeIndex( size_t i, size_t j, size_t k ) const
388     {
389       return i + j*_coords[0].size() + k*_coords[0].size()*_coords[1].size();
390     }
391     size_t NodeIndexDX() const { return 1; }
392     size_t NodeIndexDY() const { return _coords[0].size(); }
393     size_t NodeIndexDZ() const { return _coords[0].size() * _coords[1].size(); }
394
395     LineIndexer GetLineIndexer(size_t iDir) const;
396
397     E_IntersectPoint* Add( const E_IntersectPoint& ip )
398     {
399       E_IntersectPoint* eip = _edgeIntPool.getNew();
400       *eip = ip;
401       return eip;
402     }
403     void Remove( E_IntersectPoint* eip ) { _edgeIntPool.destroy( eip ); }
404
405     TGeomID ShapeID( const TopoDS_Shape& s ) const;
406     const TopoDS_Shape& Shape( TGeomID id ) const;
407     TopAbs_ShapeEnum ShapeType( TGeomID id ) const { return Shape(id).ShapeType(); }
408     void InitGeometry( const TopoDS_Shape& theShape );
409     void InitClassifier( const TopoDS_Shape&        mainShape,
410                          TopAbs_ShapeEnum           shapeType,
411                          Controls::ElementsOnShape& classifier );
412     void GetEdgesToImplement( map< TGeomID, vector< TGeomID > > & edge2faceMap,
413                               const TopoDS_Shape&                 shape,
414                               const vector< TopoDS_Shape >&       faces );
415     void SetSolidFather( const TopoDS_Shape& s, const TopoDS_Shape& theShapeToMesh );
416     bool IsShared( TGeomID faceID ) const;
417     bool IsAnyShared( const std::vector< TGeomID >& faceIDs ) const;
418     bool IsInternal( TGeomID faceID ) const {
419       return ( faceID == PseudoIntExtFaceID() ||
420                Shape( faceID ).Orientation() == TopAbs_INTERNAL ); }
421     bool IsSolid( TGeomID shapeID ) const {
422       if ( _geometry.IsOneSolid() ) return _geometry._soleSolid.ID() == shapeID;
423       else                          return _geometry._solidByID.count( shapeID ); }
424     bool IsStrangeEdge( TGeomID id ) const { return _geometry._strangeEdges.Contains( id ); }
425     TGeomID PseudoIntExtFaceID() const { return _geometry._extIntFaceID; }
426     Solid* GetSolid( TGeomID solidID = 0 );
427     Solid* GetOneOfSolids( TGeomID solidID );
428     const vector< TGeomID > & GetSolidIDs( TGeomID subShapeID ) const;
429     bool IsCorrectTransition( TGeomID faceID, const Solid* solid );
430     bool IsBoundaryFace( TGeomID face ) const { return _geometry._boundaryFaces.Contains( face ); }
431     void SetOnShape( const SMDS_MeshNode* n, const F_IntersectPoint& ip, bool unset=false );
432     bool IsToCheckNodePos() const { return !_toAddEdges && _toCreateFaces; }
433     bool IsToRemoveExcessEntities() const { return !_toAddEdges; }
434
435     void SetCoordinates(const vector<double>& xCoords,
436                         const vector<double>& yCoords,
437                         const vector<double>& zCoords,
438                         const double*         axesDirs,
439                         const Bnd_Box&        bndBox );
440     void ComputeUVW(const gp_XYZ& p, double uvw[3]);
441     void ComputeNodes(SMESH_MesherHelper& helper);
442   };
443   // --------------------------------------------------------------------------
444   /*!
445    * \brief Return cells sharing a link
446    */
447   struct CellsAroundLink
448   {
449     int    _dInd[4][3];
450     size_t _nbCells[3];
451     int    _i,_j,_k;
452     Grid*  _grid;
453
454     CellsAroundLink( Grid* grid, int iDir ):
455       _dInd{ {0,0,0}, {0,0,0}, {0,0,0}, {0,0,0} },
456       _nbCells{ grid->_coords[0].size() - 1,
457           grid->_coords[1].size() - 1,
458           grid->_coords[2].size() - 1 },
459       _grid( grid )
460     {
461       const int iDirOther[3][2] = {{ 1,2 },{ 0,2 },{ 0,1 }};
462       _dInd[1][ iDirOther[iDir][0] ] = -1;
463       _dInd[2][ iDirOther[iDir][1] ] = -1;
464       _dInd[3][ iDirOther[iDir][0] ] = -1; _dInd[3][ iDirOther[iDir][1] ] = -1;
465     }
466     void Init( int i, int j, int k, int link12 = 0 )
467     {
468       int iL = link12 % 4;
469       _i = i - _dInd[iL][0];
470       _j = j - _dInd[iL][1];
471       _k = k - _dInd[iL][2];
472     }
473     bool GetCell( int iL, int& i, int& j, int& k, int& cellIndex )
474     {
475       i =  _i + _dInd[iL][0];
476       j =  _j + _dInd[iL][1];
477       k =  _k + _dInd[iL][2];
478       if ( i < 0 || i >= (int)_nbCells[0] ||
479            j < 0 || j >= (int)_nbCells[1] ||
480            k < 0 || k >= (int)_nbCells[2] )
481         return false;
482       cellIndex = _grid->CellIndex( i,j,k );
483       return true;
484     }
485   };
486   // --------------------------------------------------------------------------
487   /*!
488    * \brief Intersector of TopoDS_Face with all GridLine's
489    */
490   struct FaceGridIntersector
491   {
492     TopoDS_Face _face;
493     TGeomID     _faceID;
494     Grid*       _grid;
495     Bnd_Box     _bndBox;
496     IntCurvesFace_Intersector* _surfaceInt;
497     vector< std::pair< GridLine*, F_IntersectPoint > > _intersections;
498
499     FaceGridIntersector(): _grid(0), _surfaceInt(0) {}
500     void Intersect();
501
502     void StoreIntersections()
503     {
504       for ( size_t i = 0; i < _intersections.size(); ++i )
505       {
506         multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip =
507           _intersections[i].first->_intPoints.insert( _intersections[i].second );
508         ip->_faceIDs.reserve( 1 );
509         ip->_faceIDs.push_back( _faceID );
510       }
511     }
512     const Bnd_Box& GetFaceBndBox()
513     {
514       GetCurveFaceIntersector();
515       return _bndBox;
516     }
517     IntCurvesFace_Intersector* GetCurveFaceIntersector()
518     {
519       if ( !_surfaceInt )
520       {
521         _surfaceInt = new IntCurvesFace_Intersector( _face, Precision::PConfusion() );
522         _bndBox     = _surfaceInt->Bounding();
523         if ( _bndBox.IsVoid() )
524           BRepBndLib::Add (_face, _bndBox);
525       }
526       return _surfaceInt;
527     }
528     bool IsThreadSafe(set< const Standard_Transient* >& noSafeTShapes) const;
529   };
530   // --------------------------------------------------------------------------
531   /*!
532    * \brief Intersector of a surface with a GridLine
533    */
534   struct FaceLineIntersector
535   {
536     double      _tol;
537     double      _u, _v, _w; // params on the face and the line
538     Transition  _transition; // transition at intersection (see IntCurveSurface.cdl)
539     Transition  _transIn, _transOut; // IN and OUT transitions depending of face orientation
540
541     gp_Pln      _plane;
542     gp_Cylinder _cylinder;
543     gp_Cone     _cone;
544     gp_Sphere   _sphere;
545     gp_Torus    _torus;
546     IntCurvesFace_Intersector* _surfaceInt;
547
548     vector< F_IntersectPoint > _intPoints;
549
550     void IntersectWithPlane   (const GridLine& gridLine);
551     void IntersectWithCylinder(const GridLine& gridLine);
552     void IntersectWithCone    (const GridLine& gridLine);
553     void IntersectWithSphere  (const GridLine& gridLine);
554     void IntersectWithTorus   (const GridLine& gridLine);
555     void IntersectWithSurface (const GridLine& gridLine);
556
557     bool UVIsOnFace() const;
558     void addIntPoint(const bool toClassify=true);
559     bool isParamOnLineOK( const double linLength )
560     {
561       return -_tol < _w && _w < linLength + _tol;
562     }
563     FaceLineIntersector():_surfaceInt(0) {}
564     ~FaceLineIntersector() { if (_surfaceInt ) delete _surfaceInt; _surfaceInt = 0; }
565   };
566   // --------------------------------------------------------------------------
567   /*!
568    * \brief Class representing topology of the hexahedron and creating a mesh
569    *        volume basing on analysis of hexahedron intersection with geometry
570    */
571   class Hexahedron
572   {
573     // --------------------------------------------------------------------------------
574     struct _Face;
575     struct _Link;
576     enum IsInternalFlag { IS_NOT_INTERNAL, IS_INTERNAL, IS_CUT_BY_INTERNAL_FACE };
577     // --------------------------------------------------------------------------------
578     struct _Node //!< node either at a hexahedron corner or at intersection
579     {
580       const SMDS_MeshNode*    _node; // mesh node at hexahedron corner
581       const B_IntersectPoint* _intPoint;
582       const _Face*            _usedInFace;
583       char                    _isInternalFlags;
584
585       _Node(const SMDS_MeshNode* n=0, const B_IntersectPoint* ip=0)
586         :_node(n), _intPoint(ip), _usedInFace(0), _isInternalFlags(0) {} 
587       const SMDS_MeshNode*    Node() const
588       { return ( _intPoint && _intPoint->_node ) ? _intPoint->_node : _node; }
589       const E_IntersectPoint* EdgeIntPnt() const
590       { return static_cast< const E_IntersectPoint* >( _intPoint ); }
591       const F_IntersectPoint* FaceIntPnt() const
592       { return static_cast< const F_IntersectPoint* >( _intPoint ); }
593       const vector< TGeomID >& faces() const { return _intPoint->_faceIDs; }
594       TGeomID face(size_t i) const { return _intPoint->_faceIDs[ i ]; }
595       void SetInternal( IsInternalFlag intFlag ) { _isInternalFlags |= intFlag; }
596       bool IsCutByInternal() const { return _isInternalFlags & IS_CUT_BY_INTERNAL_FACE; }
597       bool IsUsedInFace( const _Face* polygon = 0 )
598       {
599         return polygon ? ( _usedInFace == polygon ) : bool( _usedInFace );
600       }
601       TGeomID IsLinked( const B_IntersectPoint* other,
602                         TGeomID                 avoidFace=-1 ) const // returns id of a common face
603       {
604         return _intPoint ? _intPoint->HasCommonFace( other, avoidFace ) : 0;
605       }
606       bool IsOnFace( TGeomID faceID ) const // returns true if faceID is found
607       {
608         return _intPoint ? _intPoint->IsOnFace( faceID ) : false;
609       }
610       gp_Pnt Point() const
611       {
612         if ( const SMDS_MeshNode* n = Node() )
613           return SMESH_NodeXYZ( n );
614         if ( const E_IntersectPoint* eip =
615              dynamic_cast< const E_IntersectPoint* >( _intPoint ))
616           return eip->_point;
617         return gp_Pnt( 1e100, 0, 0 );
618       }
619       TGeomID ShapeID() const
620       {
621         if ( const E_IntersectPoint* eip = dynamic_cast< const E_IntersectPoint* >( _intPoint ))
622           return eip->_shapeID;
623         return 0;
624       }
625       void Add( const E_IntersectPoint* ip )
626       {
627         // Possible cases before Add(ip):
628         ///  1) _node != 0 --> _Node at hex corner ( _intPoint == 0 || _intPoint._node == 0 )
629         ///  2) _node == 0 && _intPoint._node != 0  -->  link intersected by FACE
630         ///  3) _node == 0 && _intPoint._node == 0  -->  _Node at EDGE intersection
631         //
632         // If ip is added in cases 1) and 2) _node position must be changed to ip._shapeID
633         //   at creation of elements
634         // To recognize this case, set _intPoint._node = Node()
635         const SMDS_MeshNode* node = Node();
636         if ( !_intPoint ) {
637           _intPoint = ip;
638         }
639         else {
640           ip->Add( _intPoint->_faceIDs );
641           _intPoint = ip;
642         }
643         if ( node )
644           _node = _intPoint->_node = node;
645       }
646     };
647     // --------------------------------------------------------------------------------
648     struct _Link // link connecting two _Node's
649     {
650       _Node* _nodes[2];
651       _Face* _faces[2]; // polygons sharing a link
652       vector< const F_IntersectPoint* > _fIntPoints; // GridLine intersections with FACEs
653       vector< _Node* >                  _fIntNodes;   // _Node's at _fIntPoints
654       vector< _Link >                   _splits;
655       _Link(): _faces{ 0, 0 } {}
656     };
657     // --------------------------------------------------------------------------------
658     struct _OrientedLink
659     {
660       _Link* _link;
661       bool   _reverse;
662       _OrientedLink( _Link* link=0, bool reverse=false ): _link(link), _reverse(reverse) {}
663       void Reverse() { _reverse = !_reverse; }
664       int NbResultLinks() const { return _link->_splits.size(); }
665       _OrientedLink ResultLink(int i) const
666       {
667         return _OrientedLink(&_link->_splits[_reverse ? NbResultLinks()-i-1 : i],_reverse);
668       }
669       _Node* FirstNode() const { return _link->_nodes[ _reverse ]; }
670       _Node* LastNode()  const { return _link->_nodes[ !_reverse ]; }
671       operator bool() const { return _link; }
672       vector< TGeomID > GetNotUsedFace(const set<TGeomID>& usedIDs ) const // returns supporting FACEs
673       {
674         vector< TGeomID > faces;
675         const B_IntersectPoint *ip0, *ip1;
676         if (( ip0 = _link->_nodes[0]->_intPoint ) &&
677             ( ip1 = _link->_nodes[1]->_intPoint ))
678         {
679           for ( size_t i = 0; i < ip0->_faceIDs.size(); ++i )
680             if ( ip1->IsOnFace ( ip0->_faceIDs[i] ) &&
681                  !usedIDs.count( ip0->_faceIDs[i] ) )
682               faces.push_back( ip0->_faceIDs[i] );
683         }
684         return faces;
685       }
686       bool HasEdgeNodes() const
687       {
688         return ( dynamic_cast< const E_IntersectPoint* >( _link->_nodes[0]->_intPoint ) ||
689                  dynamic_cast< const E_IntersectPoint* >( _link->_nodes[1]->_intPoint ));
690       }
691       int NbFaces() const
692       {
693         return !_link->_faces[0] ? 0 : 1 + bool( _link->_faces[1] );
694       }
695       void AddFace( _Face* f )
696       {
697         if ( _link->_faces[0] )
698         {
699           _link->_faces[1] = f;
700         }
701         else
702         {
703           _link->_faces[0] = f;
704           _link->_faces[1] = 0;
705         }
706       }
707       void RemoveFace( _Face* f )
708       {
709         if ( !_link->_faces[0] ) return;
710
711         if ( _link->_faces[1] == f )
712         {
713           _link->_faces[1] = 0;
714         }
715         else if ( _link->_faces[0] == f )
716         {
717           _link->_faces[0] = 0;
718           if ( _link->_faces[1] )
719           {
720             _link->_faces[0] = _link->_faces[1];
721             _link->_faces[1] = 0;
722           }
723         }
724       }
725     };
726     // --------------------------------------------------------------------------------
727     struct _SplitIterator //! set to _hexLinks splits on one side of INTERNAL FACEs
728     {
729       struct _Split // data of a link split
730       {
731         int    _linkID;      // hex link ID
732         _Node* _nodes[2];
733         int    _iCheckIteration; // iteration where split is tried as Hexahedron split
734         _Link* _checkedSplit;    // split set to hex links
735         bool   _isUsed;    // used in a volume
736
737         _Split( _Link & split, int iLink ):
738           _linkID( iLink ), _nodes{ split._nodes[0], split._nodes[1] },
739           _iCheckIteration( 0 ), _isUsed( false )
740         {}
741         bool IsCheckedOrUsed( bool used ) const { return used ? _isUsed : _iCheckIteration > 0; }
742       };
743       _Link*                _hexLinks;
744       std::vector< _Split > _splits;
745       int                   _iterationNb;
746       size_t                _nbChecked;
747       size_t                _nbUsed;
748       std::vector< _Node* > _freeNodes; // nodes reached while composing a split set
749
750       _SplitIterator( _Link* hexLinks ):
751         _hexLinks( hexLinks ), _iterationNb(0), _nbChecked(0), _nbUsed(0)
752       {
753         _freeNodes.reserve( 12 );
754         _splits.reserve( 24 );
755         for ( int iL = 0; iL < 12; ++iL )
756           for ( size_t iS = 0; iS < _hexLinks[ iL ]._splits.size(); ++iS )
757             _splits.emplace_back( _hexLinks[ iL ]._splits[ iS ], iL );
758         Next();
759       }
760       bool More() const { return _nbUsed < _splits.size(); }
761       bool Next();
762     };
763     // --------------------------------------------------------------------------------
764     struct _Face
765     {
766       SMESH_Block::TShapeID   _name;
767       vector< _OrientedLink > _links;       // links on GridLine's
768       vector< _Link >         _polyLinks;   // links added to close a polygonal face
769       vector< _Node* >        _eIntNodes;   // nodes at intersection with EDGEs
770
771       _Face():_name( SMESH_Block::ID_NONE )
772       {}
773       bool IsPolyLink( const _OrientedLink& ol )
774       {
775         return _polyLinks.empty() ? false :
776           ( &_polyLinks[0] <= ol._link &&  ol._link <= &_polyLinks.back() );
777       }
778       void AddPolyLink(_Node* n0, _Node* n1, _Face* faceToFindEqual=0)
779       {
780         if ( faceToFindEqual && faceToFindEqual != this ) {
781           for ( size_t iL = 0; iL < faceToFindEqual->_polyLinks.size(); ++iL )
782             if ( faceToFindEqual->_polyLinks[iL]._nodes[0] == n1 &&
783                  faceToFindEqual->_polyLinks[iL]._nodes[1] == n0 )
784             {
785               _links.push_back
786                 ( _OrientedLink( & faceToFindEqual->_polyLinks[iL], /*reverse=*/true ));
787               return;
788             }
789         }
790         _Link l;
791         l._nodes[0] = n0;
792         l._nodes[1] = n1;
793         _polyLinks.push_back( l );
794         _links.push_back( _OrientedLink( &_polyLinks.back() ));
795       }
796     };
797     // --------------------------------------------------------------------------------
798     struct _volumeDef // holder of nodes of a volume mesh element
799     {
800       typedef void* _ptr;
801
802       struct _nodeDef
803       {
804         const SMDS_MeshNode*    _node; // mesh node at hexahedron corner
805         const B_IntersectPoint* _intPoint;
806
807         _nodeDef(): _node(0), _intPoint(0) {}
808         _nodeDef( _Node* n ): _node( n->_node), _intPoint( n->_intPoint ) {}
809         const SMDS_MeshNode*    Node() const
810         { return ( _intPoint && _intPoint->_node ) ? _intPoint->_node : _node; }
811         const E_IntersectPoint* EdgeIntPnt() const
812         { return static_cast< const E_IntersectPoint* >( _intPoint ); }
813         _ptr Ptr() const { return Node() ? (_ptr) Node() : (_ptr) EdgeIntPnt(); }
814       };
815
816       vector< _nodeDef >      _nodes;
817       vector< int >           _quantities;
818       _volumeDef*             _next; // to store several _volumeDefs in a chain
819       TGeomID                 _solidID;
820       const SMDS_MeshElement* _volume; // new volume
821
822       vector< SMESH_Block::TShapeID > _names; // name of side a polygon originates from
823
824       _volumeDef(): _next(0), _solidID(0), _volume(0) {}
825       ~_volumeDef() { delete _next; }
826       _volumeDef( _volumeDef& other ):
827         _next(0), _solidID( other._solidID ), _volume( other._volume )
828       { _nodes.swap( other._nodes ); _quantities.swap( other._quantities ); other._volume = 0;
829         _names.swap( other._names ); }
830
831       void Set( _Node** nodes, int nb )
832       { _nodes.assign( nodes, nodes + nb ); }
833
834       void SetNext( _volumeDef* vd )
835       { if ( _next ) { _next->SetNext( vd ); } else { _next = vd; }}
836
837       bool IsEmpty() const { return (( _nodes.empty() ) &&
838                                      ( !_next || _next->IsEmpty() )); }
839
840
841       struct _linkDef: public std::pair<_ptr,_ptr> // to join polygons in removeExcessSideDivision()
842       {
843         _nodeDef _node1;//, _node2;
844         mutable /*const */_linkDef *_prev, *_next;
845         size_t _loopIndex;
846
847         _linkDef():_prev(0), _next(0) {}
848
849         void init( const _nodeDef& n1, const _nodeDef& n2, size_t iLoop )
850         {
851           _node1     = n1; //_node2 = n2;
852           _loopIndex = iLoop;
853           first      = n1.Ptr();
854           second     = n2.Ptr();
855           if ( first > second ) std::swap( first, second );
856         }
857         void setNext( _linkDef* next )
858         {
859           _next = next;
860           next->_prev = this;
861         }
862       };
863     };
864
865     // topology of a hexahedron
866     _Node _hexNodes [8];
867     _Link _hexLinks [12];
868     _Face _hexQuads [6];
869
870     // faces resulted from hexahedron intersection
871     vector< _Face > _polygons;
872
873     // intresections with EDGEs
874     vector< const E_IntersectPoint* > _eIntPoints;
875
876     // additional nodes created at intersection points
877     vector< _Node > _intNodes;
878
879     // nodes inside the hexahedron (at VERTEXes) refer to _intNodes
880     vector< _Node* > _vIntNodes;
881
882     // computed volume elements
883     _volumeDef _volumeDefs;
884
885     Grid*       _grid;
886     double      _sideLength[3];
887     int         _nbCornerNodes, _nbFaceIntNodes, _nbBndNodes;
888     int         _origNodeInd; // index of _hexNodes[0] node within the _grid
889     size_t      _i,_j,_k;
890     bool        _hasTooSmall;
891
892 #ifdef _DEBUG_
893     int         _cellID;
894 #endif
895
896   public:
897     Hexahedron(Grid* grid);
898     int MakeElements(SMESH_MesherHelper&                      helper,
899                      const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap);
900     void computeElements( const Solid* solid = 0, int solidIndex = -1 );
901
902   private:
903     Hexahedron(const Hexahedron& other, size_t i, size_t j, size_t k, int cellID );
904     void init( size_t i, size_t j, size_t k, const Solid* solid=0 );
905     void init( size_t i );
906     void setIJK( size_t i );
907     bool compute( const Solid* solid, const IsInternalFlag intFlag );
908     size_t getSolids( TGeomID ids[] );
909     bool isCutByInternalFace( IsInternalFlag & maxFlag );
910     void addEdges(SMESH_MesherHelper&                      helper,
911                   vector< Hexahedron* >&                   intersectedHex,
912                   const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap);
913     gp_Pnt findIntPoint( double u1, double proj1, double u2, double proj2,
914                          double proj, BRepAdaptor_Curve& curve,
915                          const gp_XYZ& axis, const gp_XYZ& origin );
916     int  getEntity( const E_IntersectPoint* ip, int* facets, int& sub );
917     bool addIntersection( const E_IntersectPoint* ip,
918                           vector< Hexahedron* >&  hexes,
919                           int ijk[], int dIJK[] );
920     bool findChain( _Node* n1, _Node* n2, _Face& quad, vector<_Node*>& chainNodes );
921     bool closePolygon( _Face* polygon, vector<_Node*>& chainNodes ) const;
922     bool findChainOnEdge( const vector< _OrientedLink >& splits,
923                           const _OrientedLink&           prevSplit,
924                           const _OrientedLink&           avoidSplit,
925                           size_t &                       iS,
926                           _Face&                         quad,
927                           vector<_Node*>&                chn);
928     int  addVolumes(SMESH_MesherHelper& helper );
929     void addFaces( SMESH_MesherHelper&                       helper,
930                    const vector< const SMDS_MeshElement* > & boundaryVolumes );
931     void addSegments( SMESH_MesherHelper&                      helper,
932                       const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap );
933     void getVolumes( vector< const SMDS_MeshElement* > & volumes );
934     void getBoundaryElems( vector< const SMDS_MeshElement* > & boundaryVolumes );
935     void removeExcessSideDivision(const vector< Hexahedron* >& allHexa);
936     TGeomID getAnyFace() const;
937     void cutByExtendedInternal( std::vector< Hexahedron* >& hexes,
938                                 const TColStd_MapOfInteger& intEdgeIDs );
939     gp_Pnt mostDistantInternalPnt( int hexIndex, const gp_Pnt& p1, const gp_Pnt& p2 );
940     bool isOutPoint( _Link& link, int iP, SMESH_MesherHelper& helper, const Solid* solid ) const;
941     void sortVertexNodes(vector<_Node*>& nodes, _Node* curNode, TGeomID face);
942     bool isInHole() const;
943     bool hasStrangeEdge() const;
944     bool checkPolyhedronSize( bool isCutByInternalFace ) const;
945     bool addHexa ();
946     bool addTetra();
947     bool addPenta();
948     bool addPyra ();
949     bool debugDumpLink( _Link* link );
950     _Node* findEqualNode( vector< _Node* >&       nodes,
951                           const E_IntersectPoint* ip,
952                           const double            tol2 )
953     {
954       for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
955         if ( nodes[i]->EdgeIntPnt() == ip ||
956              nodes[i]->Point().SquareDistance( ip->_point ) <= tol2 )
957           return nodes[i];
958       return 0;
959     }
960     bool isImplementEdges() const { return _grid->_edgeIntPool.nbElements(); }
961     bool isOutParam(const double uvw[3]) const;
962
963     typedef boost::container::flat_map< TGeomID, size_t > TID2Nb;
964     static void insertAndIncrement( TGeomID id, TID2Nb& id2nbMap )
965     {
966       TID2Nb::value_type s0( id, 0 );
967       TID2Nb::iterator id2nb = id2nbMap.insert( s0 ).first;
968       id2nb->second++;
969     }
970   }; // class Hexahedron
971
972 #ifdef WITH_TBB
973   // --------------------------------------------------------------------------
974   /*!
975    * \brief Hexahedron computing volumes in one thread
976    */
977   struct ParallelHexahedron
978   {
979     vector< Hexahedron* >& _hexVec;
980     ParallelHexahedron( vector< Hexahedron* >& hv ): _hexVec(hv) {}
981     void operator() ( const tbb::blocked_range<size_t>& r ) const
982     {
983       for ( size_t i = r.begin(); i != r.end(); ++i )
984         if ( Hexahedron* hex = _hexVec[ i ] )
985           hex->computeElements();
986     }
987   };
988   // --------------------------------------------------------------------------
989   /*!
990    * \brief Structure intersecting certain nb of faces with GridLine's in one thread
991    */
992   struct ParallelIntersector
993   {
994     vector< FaceGridIntersector >& _faceVec;
995     ParallelIntersector( vector< FaceGridIntersector >& faceVec): _faceVec(faceVec){}
996     void operator() ( const tbb::blocked_range<size_t>& r ) const
997     {
998       for ( size_t i = r.begin(); i != r.end(); ++i )
999         _faceVec[i].Intersect();
1000     }
1001   };
1002 #endif
1003
1004   //=============================================================================
1005   // Implementation of internal utils
1006   //=============================================================================
1007   /*!
1008    * \brief adjust \a i to have \a val between values[i] and values[i+1]
1009    */
1010   inline void locateValue( int & i, double val, const vector<double>& values,
1011                            int& di, double tol )
1012   {
1013     //val += values[0]; // input \a val is measured from 0.
1014     if ( i > (int) values.size()-2 )
1015       i = values.size()-2;
1016     else
1017       while ( i+2 < (int) values.size() && val > values[ i+1 ])
1018         ++i;
1019     while ( i > 0 && val < values[ i ])
1020       --i;
1021
1022     if ( i > 0 && val - values[ i ] < tol )
1023       di = -1;
1024     else if ( i+2 < (int) values.size() && values[ i+1 ] - val < tol )
1025       di = 1;
1026     else
1027       di = 0;
1028   }
1029   //=============================================================================
1030   /*
1031    * Remove coincident intersection points
1032    */
1033   void GridLine::RemoveExcessIntPoints( const double tol )
1034   {
1035     if ( _intPoints.size() < 2 ) return;
1036
1037     set< Transition > tranSet;
1038     multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip1, ip2 = _intPoints.begin();
1039     while ( ip2 != _intPoints.end() )
1040     {
1041       tranSet.clear();
1042       ip1 = ip2++;
1043       while ( ip2 != _intPoints.end() && ip2->_paramOnLine - ip1->_paramOnLine <= tol )
1044       {
1045         tranSet.insert( ip1->_transition );
1046         tranSet.insert( ip2->_transition );
1047         ip2->Add( ip1->_faceIDs );
1048         _intPoints.erase( ip1 );
1049         ip1 = ip2++;
1050       }
1051       if ( tranSet.size() > 1 ) // points with different transition coincide
1052       {
1053         bool isIN  = tranSet.count( Trans_IN );
1054         bool isOUT = tranSet.count( Trans_OUT );
1055         if ( isIN && isOUT )
1056           (*ip1)._transition = Trans_TANGENT;
1057         else
1058           (*ip1)._transition = isIN ? Trans_IN : Trans_OUT;
1059       }
1060     }
1061   }
1062   //================================================================================
1063   /*
1064    * Return ID of SOLID for nodes before the given intersection point
1065    */
1066   TGeomID GridLine::GetSolidIDBefore( multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip,
1067                                       const TGeomID                          prevID,
1068                                       const Geometry&                        geom )
1069   {
1070     if ( ip == _intPoints.begin() )
1071       return 0;
1072
1073     if ( geom.IsOneSolid() )
1074     {
1075       bool isOut = true;
1076       switch ( ip->_transition ) {
1077       case Trans_IN:      isOut = true;            break;
1078       case Trans_OUT:     isOut = false;           break;
1079       case Trans_TANGENT: isOut = ( prevID != 0 ); break;
1080       case Trans_APEX:
1081       {
1082         // singularity point (apex of a cone)
1083         multiset< F_IntersectPoint >::iterator ipBef = ip, ipAft = ++ip;
1084         if ( ipAft == _intPoints.end() )
1085           isOut = false;
1086         else
1087         {
1088           --ipBef;
1089           if ( ipBef->_transition != ipAft->_transition )
1090             isOut = ( ipBef->_transition == Trans_OUT );
1091           else
1092             isOut = ( ipBef->_transition != Trans_OUT );
1093         }
1094         break;
1095       }
1096       case Trans_INTERNAL: isOut = false;
1097       default:;
1098       }
1099       return isOut ? 0 : geom._soleSolid.ID();
1100     }
1101
1102     const vector< TGeomID >& solids = geom._solidIDsByShapeID[ ip->_faceIDs[ 0 ]];
1103
1104     --ip;
1105     if ( ip->_transition == Trans_INTERNAL )
1106       return prevID;
1107
1108     const vector< TGeomID >& solidsBef = geom._solidIDsByShapeID[ ip->_faceIDs[ 0 ]];
1109
1110     if ( ip->_transition == Trans_IN ||
1111          ip->_transition == Trans_OUT )
1112     {
1113       if ( solidsBef.size() == 1 )
1114         return ( solidsBef[0] == prevID ) ? 0 : solidsBef[0];
1115
1116       return solidsBef[ solidsBef[0] == prevID ];
1117     }
1118
1119     if ( solidsBef.size() == 1 )
1120       return solidsBef[0];
1121
1122     for ( size_t i = 0; i < solids.size(); ++i )
1123     {
1124       vector< TGeomID >::const_iterator it =
1125         std::find( solidsBef.begin(), solidsBef.end(), solids[i] );
1126       if ( it != solidsBef.end() )
1127         return solids[i];
1128     }
1129     return 0;
1130   }
1131   //================================================================================
1132   /*
1133    * Adds face IDs
1134    */
1135   void B_IntersectPoint::Add( const vector< TGeomID >& fIDs,
1136                               const SMDS_MeshNode*     n) const
1137   {
1138     if ( _faceIDs.empty() )
1139       _faceIDs = fIDs;
1140     else
1141       for ( size_t i = 0; i < fIDs.size(); ++i )
1142       {
1143         vector< TGeomID >::iterator it =
1144           std::find( _faceIDs.begin(), _faceIDs.end(), fIDs[i] );
1145         if ( it == _faceIDs.end() )
1146           _faceIDs.push_back( fIDs[i] );
1147       }
1148     if ( !_node )
1149       _node = n;
1150   }
1151   //================================================================================
1152   /*
1153    * Returns index of a common face if any, else zero
1154    */
1155   int B_IntersectPoint::HasCommonFace( const B_IntersectPoint * other, int avoidFace ) const
1156   {
1157     if ( other )
1158       for ( size_t i = 0; i < other->_faceIDs.size(); ++i )
1159         if ( avoidFace != other->_faceIDs[i] &&
1160              IsOnFace   ( other->_faceIDs[i] ))
1161           return other->_faceIDs[i];
1162     return 0;
1163   }
1164   //================================================================================
1165   /*
1166    * Returns \c true if \a faceID in in this->_faceIDs
1167    */
1168   bool B_IntersectPoint::IsOnFace( int faceID ) const // returns true if faceID is found
1169   {
1170     vector< TGeomID >::const_iterator it =
1171       std::find( _faceIDs.begin(), _faceIDs.end(), faceID );
1172     return ( it != _faceIDs.end() );
1173   }
1174   //================================================================================
1175   /*
1176    * OneOfSolids initialization
1177    */
1178   void OneOfSolids::Init( const TopoDS_Shape& solid,
1179                           TopAbs_ShapeEnum    subType,
1180                           const SMESHDS_Mesh* mesh )
1181   {
1182     SetID( mesh->ShapeToIndex( solid ));
1183
1184     if ( subType == TopAbs_FACE )
1185       SetHasInternalFaces( false );
1186
1187     for ( TopExp_Explorer sub( solid, subType ); sub.More(); sub.Next() )
1188     {
1189       _subIDs.Add( mesh->ShapeToIndex( sub.Current() ));
1190       if ( subType == TopAbs_FACE )
1191       {
1192         _faces.Add( sub.Current() );
1193         if ( sub.Current().Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
1194           SetHasInternalFaces( true );
1195
1196         TGeomID faceID = mesh->ShapeToIndex( sub.Current() );
1197         if ( sub.Current().Orientation() == TopAbs_INTERNAL ||
1198              sub.Current().Orientation() == mesh->IndexToShape( faceID ).Orientation() )
1199           _outFaceIDs.Add( faceID );
1200       }
1201     }
1202   }
1203   //================================================================================
1204   /*
1205    * Return an iterator on GridLine's in a given direction
1206    */
1207   LineIndexer Grid::GetLineIndexer(size_t iDir) const
1208   {
1209     const size_t indices[] = { 1,2,0, 0,2,1, 0,1,2 };
1210     const string s      [] = { "X", "Y", "Z" };
1211     LineIndexer li( _coords[0].size(),  _coords[1].size(),    _coords[2].size(),
1212                     indices[iDir*3],    indices[iDir*3+1],    indices[iDir*3+2],
1213                     s[indices[iDir*3]], s[indices[iDir*3+1]], s[indices[iDir*3+2]]);
1214     return li;
1215   }
1216   //=============================================================================
1217   /*
1218    * Creates GridLine's of the grid
1219    */
1220   void Grid::SetCoordinates(const vector<double>& xCoords,
1221                             const vector<double>& yCoords,
1222                             const vector<double>& zCoords,
1223                             const double*         axesDirs,
1224                             const Bnd_Box&        shapeBox)
1225   {
1226     _coords[0] = xCoords;
1227     _coords[1] = yCoords;
1228     _coords[2] = zCoords;
1229
1230     _axes[0].SetCoord( axesDirs[0],
1231                        axesDirs[1],
1232                        axesDirs[2]);
1233     _axes[1].SetCoord( axesDirs[3],
1234                        axesDirs[4],
1235                        axesDirs[5]);
1236     _axes[2].SetCoord( axesDirs[6],
1237                        axesDirs[7],
1238                        axesDirs[8]);
1239     _axes[0].Normalize();
1240     _axes[1].Normalize();
1241     _axes[2].Normalize();
1242
1243     _invB.SetCols( _axes[0], _axes[1], _axes[2] );
1244     _invB.Invert();
1245
1246     // compute tolerance
1247     _minCellSize = Precision::Infinite();
1248     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
1249     {
1250       for ( size_t i = 1; i < _coords[ iDir ].size(); ++i )
1251       {
1252         double cellLen = _coords[ iDir ][ i ] - _coords[ iDir ][ i-1 ];
1253         if ( cellLen < _minCellSize )
1254           _minCellSize = cellLen;
1255       }
1256     }
1257     if ( _minCellSize < Precision::Confusion() )
1258       throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
1259                                 SMESH_Comment("Too small cell size: ") << _minCellSize );
1260     _tol = _minCellSize / 1000.;
1261
1262     // attune grid extremities to shape bounding box
1263
1264     double sP[6]; // aXmin, aYmin, aZmin, aXmax, aYmax, aZmax
1265     shapeBox.Get(sP[0],sP[1],sP[2],sP[3],sP[4],sP[5]);
1266     double* cP[6] = { &_coords[0].front(), &_coords[1].front(), &_coords[2].front(),
1267                       &_coords[0].back(),  &_coords[1].back(),  &_coords[2].back() };
1268     for ( int i = 0; i < 6; ++i )
1269       if ( fabs( sP[i] - *cP[i] ) < _tol )
1270         *cP[i] = sP[i];// + _tol/1000. * ( i < 3 ? +1 : -1 );
1271
1272     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
1273     {
1274       if ( _coords[iDir][0] - sP[iDir] > _tol )
1275       {
1276         _minCellSize = Min( _minCellSize, _coords[iDir][0] - sP[iDir] );
1277         _coords[iDir].insert( _coords[iDir].begin(), sP[iDir] + _tol/1000.);
1278       }
1279       if ( sP[iDir+3] - _coords[iDir].back() > _tol  )
1280       {
1281         _minCellSize = Min( _minCellSize, sP[iDir+3] - _coords[iDir].back() );
1282         _coords[iDir].push_back( sP[iDir+3] - _tol/1000.);
1283       }
1284     }
1285     _tol = _minCellSize / 1000.;
1286
1287     _origin = ( _coords[0][0] * _axes[0] +
1288                 _coords[1][0] * _axes[1] +
1289                 _coords[2][0] * _axes[2] );
1290
1291     // create lines
1292     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
1293     {
1294       LineIndexer li = GetLineIndexer( iDir );
1295       _lines[iDir].resize( li.NbLines() );
1296       double len = _coords[ iDir ].back() - _coords[iDir].front();
1297       for ( ; li.More(); ++li )
1298       {
1299         GridLine& gl = _lines[iDir][ li.LineIndex() ];
1300         gl._line.SetLocation( _coords[0][li.I()] * _axes[0] +
1301                               _coords[1][li.J()] * _axes[1] +
1302                               _coords[2][li.K()] * _axes[2] );
1303         gl._line.SetDirection( _axes[ iDir ]);
1304         gl._length = len;
1305       }
1306     }
1307   }
1308   //================================================================================
1309   /*
1310    * Return local ID of shape
1311    */
1312   TGeomID Grid::ShapeID( const TopoDS_Shape& s ) const
1313   {
1314     return _helper->GetMeshDS()->ShapeToIndex( s );
1315   }
1316   //================================================================================
1317   /*
1318    * Return a shape by its local ID
1319    */
1320   const TopoDS_Shape& Grid::Shape( TGeomID id ) const
1321   {
1322     return _helper->GetMeshDS()->IndexToShape( id );
1323   }
1324   //================================================================================
1325   /*
1326    * Initialize _geometry
1327    */
1328   void Grid::InitGeometry( const TopoDS_Shape& theShapeToMesh )
1329   {
1330     SMESH_Mesh* mesh = _helper->GetMesh();
1331
1332     _geometry._mainShape = theShapeToMesh;
1333     _geometry._extIntFaceID = mesh->GetMeshDS()->MaxShapeIndex() * 100;
1334     _geometry._soleSolid.SetID( 0 );
1335     _geometry._soleSolid.SetHasInternalFaces( false );
1336
1337     InitClassifier( theShapeToMesh, TopAbs_VERTEX, _geometry._vertexClassifier );
1338     InitClassifier( theShapeToMesh, TopAbs_EDGE  , _geometry._edgeClassifier );
1339
1340     TopExp_Explorer solidExp( theShapeToMesh, TopAbs_SOLID );
1341
1342     bool isSeveralSolids = false;
1343     if ( _toConsiderInternalFaces ) // check nb SOLIDs
1344     {
1345       solidExp.Next();
1346       isSeveralSolids = solidExp.More();
1347       _toConsiderInternalFaces = isSeveralSolids;
1348       solidExp.ReInit();
1349
1350       if ( !isSeveralSolids ) // look for an internal FACE
1351       {
1352         TopExp_Explorer fExp( theShapeToMesh, TopAbs_FACE );
1353         for ( ; fExp.More() &&  !_toConsiderInternalFaces; fExp.Next() )
1354           _toConsiderInternalFaces = ( fExp.Current().Orientation() == TopAbs_INTERNAL );
1355
1356         _geometry._soleSolid.SetHasInternalFaces( _toConsiderInternalFaces );
1357         _geometry._soleSolid.SetID( ShapeID( solidExp.Current() ));
1358       }
1359       else // fill Geometry::_solidByID
1360       {
1361         for ( ; solidExp.More(); solidExp.Next() )
1362         {
1363           OneOfSolids & solid = _geometry._solidByID[ ShapeID( solidExp.Current() )];
1364           solid.Init( solidExp.Current(), TopAbs_FACE,   mesh->GetMeshDS() );
1365           solid.Init( solidExp.Current(), TopAbs_EDGE,   mesh->GetMeshDS() );
1366           solid.Init( solidExp.Current(), TopAbs_VERTEX, mesh->GetMeshDS() );
1367         }
1368       }
1369     }
1370     else
1371     {
1372       _geometry._soleSolid.SetID( ShapeID( solidExp.Current() ));
1373     }
1374
1375     if ( !_toCreateFaces )
1376     {
1377       int nbSolidsGlobal = _helper->Count( mesh->GetShapeToMesh(), TopAbs_SOLID, false );
1378       int nbSolidsLocal  = _helper->Count( theShapeToMesh,         TopAbs_SOLID, false );
1379       _toCreateFaces = ( nbSolidsLocal < nbSolidsGlobal );
1380     }
1381
1382     TopTools_IndexedMapOfShape faces;
1383     if ( _toCreateFaces || isSeveralSolids )
1384       TopExp::MapShapes( theShapeToMesh, TopAbs_FACE, faces );
1385
1386     // find boundary FACEs on boundary of mesh->ShapeToMesh()
1387     if ( _toCreateFaces )
1388       for ( int i = 1; i <= faces.Size(); ++i )
1389         if ( faces(i).Orientation() != TopAbs_INTERNAL &&
1390              _helper->NbAncestors( faces(i), *mesh, TopAbs_SOLID ) == 1 )
1391         {
1392           _geometry._boundaryFaces.Add( ShapeID( faces(i) ));
1393         }
1394
1395     if ( isSeveralSolids )
1396       for ( int i = 1; i <= faces.Size(); ++i )
1397       {
1398         SetSolidFather( faces(i), theShapeToMesh );
1399         for ( TopExp_Explorer eExp( faces(i), TopAbs_EDGE ); eExp.More(); eExp.Next() )
1400         {
1401           const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( eExp.Current() );
1402           SetSolidFather( edge, theShapeToMesh );
1403           SetSolidFather( _helper->IthVertex( 0, edge ), theShapeToMesh );
1404           SetSolidFather( _helper->IthVertex( 1, edge ), theShapeToMesh );
1405         }
1406       }
1407     return;
1408   }
1409   //================================================================================
1410   /*
1411    * Store ID of SOLID as father of its child shape ID
1412    */
1413   void Grid::SetSolidFather( const TopoDS_Shape& s, const TopoDS_Shape& theShapeToMesh )
1414   {
1415     if ( _geometry._solidIDsByShapeID.empty() )
1416       _geometry._solidIDsByShapeID.resize( _helper->GetMeshDS()->MaxShapeIndex() + 1 );
1417
1418     vector< TGeomID > & solidIDs = _geometry._solidIDsByShapeID[ ShapeID( s )];
1419     if ( !solidIDs.empty() )
1420       return;
1421     solidIDs.reserve(2);
1422     PShapeIteratorPtr solidIt = _helper->GetAncestors( s,
1423                                                        *_helper->GetMesh(),
1424                                                        TopAbs_SOLID,
1425                                                        & theShapeToMesh );
1426     while ( const TopoDS_Shape* solid = solidIt->next() )
1427       solidIDs.push_back( ShapeID( *solid ));
1428   }
1429   //================================================================================
1430   /*
1431    * Return IDs of solids given sub-shape belongs to
1432    */
1433   const vector< TGeomID > & Grid::GetSolidIDs( TGeomID subShapeID ) const
1434   {
1435     return _geometry._solidIDsByShapeID[ subShapeID ];
1436   }
1437   //================================================================================
1438   /*
1439    * Check if a sub-shape belongs to several SOLIDs
1440    */
1441   bool Grid::IsShared( TGeomID shapeID ) const
1442   {
1443     return !_geometry.IsOneSolid() && ( _geometry._solidIDsByShapeID[ shapeID ].size() > 1 );
1444   }
1445   //================================================================================
1446   /*
1447    * Check if any of FACEs belongs to several SOLIDs
1448    */
1449   bool Grid::IsAnyShared( const std::vector< TGeomID >& faceIDs ) const
1450   {
1451     for ( size_t i = 0; i < faceIDs.size(); ++i )
1452       if ( IsShared( faceIDs[ i ]))
1453         return true;
1454     return false;
1455   }
1456   //================================================================================
1457   /*
1458    * Return Solid by ID
1459    */
1460   Solid* Grid::GetSolid( TGeomID solidID )
1461   {
1462     if ( !solidID || _geometry.IsOneSolid() || _geometry._solidByID.empty() )
1463       return & _geometry._soleSolid;
1464
1465     return & _geometry._solidByID[ solidID ];
1466   }
1467   //================================================================================
1468   /*
1469    * Return OneOfSolids by ID
1470    */
1471   Solid* Grid::GetOneOfSolids( TGeomID solidID )
1472   {
1473     map< TGeomID, OneOfSolids >::iterator is2s = _geometry._solidByID.find( solidID );
1474     if ( is2s != _geometry._solidByID.end() )
1475       return & is2s->second;
1476
1477     return & _geometry._soleSolid;
1478   }
1479   //================================================================================
1480   /*
1481    * Check if transition on given FACE is correct for a given SOLID
1482    */
1483   bool Grid::IsCorrectTransition( TGeomID faceID, const Solid* solid )
1484   {
1485     if ( _geometry.IsOneSolid() )
1486       return true;
1487
1488     const vector< TGeomID >& solidIDs = _geometry._solidIDsByShapeID[ faceID ];
1489     return solidIDs[0] == solid->ID();
1490   }
1491
1492   //================================================================================
1493   /*
1494    * Assign to geometry a node at FACE intersection
1495    */
1496   void Grid::SetOnShape( const SMDS_MeshNode* n, const F_IntersectPoint& ip, bool unset )
1497   {
1498     TopoDS_Shape s;
1499     SMESHDS_Mesh* mesh = _helper->GetMeshDS();
1500     if ( ip._faceIDs.size() == 1 )
1501     {
1502       mesh->SetNodeOnFace( n, ip._faceIDs[0], ip._u, ip._v );
1503     }
1504     else if ( _geometry._vertexClassifier.IsSatisfy( n, &s ))
1505     {
1506       if ( unset ) mesh->UnSetNodeOnShape( n );
1507       mesh->SetNodeOnVertex( n, TopoDS::Vertex( s ));
1508     }
1509     else if ( _geometry._edgeClassifier.IsSatisfy( n, &s ))
1510     {
1511       if ( unset ) mesh->UnSetNodeOnShape( n );
1512       mesh->SetNodeOnEdge( n, TopoDS::Edge( s ));
1513     }
1514     else if ( ip._faceIDs.size() > 0 )
1515     {
1516       mesh->SetNodeOnFace( n, ip._faceIDs[0], ip._u, ip._v );
1517     }
1518     else if ( !unset && _geometry.IsOneSolid() )
1519     {
1520       mesh->SetNodeInVolume( n, _geometry._soleSolid.ID() );
1521     }
1522   }
1523   //================================================================================
1524   /*
1525    * Initialize a classifier
1526    */
1527   void Grid::InitClassifier( const TopoDS_Shape&        mainShape,
1528                              TopAbs_ShapeEnum           shapeType,
1529                              Controls::ElementsOnShape& classifier )
1530   {
1531     TopTools_IndexedMapOfShape shapes;
1532     TopExp::MapShapes( mainShape, shapeType, shapes );
1533
1534     TopoDS_Compound compound; BRep_Builder builder;
1535     builder.MakeCompound( compound );
1536     for ( int i = 1; i <= shapes.Size(); ++i )
1537       builder.Add( compound, shapes(i) );
1538
1539     classifier.SetMesh( _helper->GetMeshDS() );
1540     //classifier.SetTolerance( _tol ); // _tol is not initialised
1541     classifier.SetShape( compound, SMDSAbs_Node );
1542   }
1543
1544   //================================================================================
1545   /*
1546    * Return EDGEs with FACEs to implement into the mesh
1547    */
1548   void Grid::GetEdgesToImplement( map< TGeomID, vector< TGeomID > > & edge2faceIDsMap,
1549                                   const TopoDS_Shape&                 shape,
1550                                   const vector< TopoDS_Shape >&       faces )
1551   {
1552     // check if there are strange EDGEs
1553     TopTools_IndexedMapOfShape faceMap;
1554     TopExp::MapShapes( _helper->GetMesh()->GetShapeToMesh(), TopAbs_FACE, faceMap );
1555     int nbFacesGlobal = faceMap.Size();
1556     faceMap.Clear( false );
1557     TopExp::MapShapes( shape, TopAbs_FACE, faceMap );
1558     int nbFacesLocal  = faceMap.Size();
1559     bool hasStrangeEdges = ( nbFacesGlobal > nbFacesLocal );
1560     if ( !_toAddEdges && !hasStrangeEdges )
1561       return; // no FACEs in contact with those meshed by other algo
1562
1563     for ( size_t i = 0; i < faces.size(); ++i )
1564     {
1565       _helper->SetSubShape( faces[i] );
1566       for ( TopExp_Explorer eExp( faces[i], TopAbs_EDGE ); eExp.More(); eExp.Next() )
1567       {
1568         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( eExp.Current() );
1569         if ( hasStrangeEdges )
1570         {
1571           bool hasStrangeFace = false;
1572           PShapeIteratorPtr faceIt = _helper->GetAncestors( edge, *_helper->GetMesh(), TopAbs_FACE);
1573           while ( const TopoDS_Shape* face = faceIt->next() )
1574             if (( hasStrangeFace = !faceMap.Contains( *face )))
1575               break;
1576           if ( !hasStrangeFace && !_toAddEdges )
1577             continue;
1578           _geometry._strangeEdges.Add( ShapeID( edge ));
1579           _geometry._strangeEdges.Add( ShapeID( _helper->IthVertex( 0, edge )));
1580           _geometry._strangeEdges.Add( ShapeID( _helper->IthVertex( 1, edge )));
1581         }
1582         if ( !SMESH_Algo::isDegenerated( edge ) &&
1583              !_helper->IsRealSeam( edge ))
1584         {
1585           edge2faceIDsMap[ ShapeID( edge )].push_back( ShapeID( faces[i] ));
1586         }
1587       }
1588     }
1589     return;
1590   }
1591
1592   //================================================================================
1593   /*
1594    * Computes coordinates of a point in the grid CS
1595    */
1596   void Grid::ComputeUVW(const gp_XYZ& P, double UVW[3])
1597   {
1598     gp_XYZ p = P * _invB;
1599     p.Coord( UVW[0], UVW[1], UVW[2] );
1600   }
1601   //================================================================================
1602   /*
1603    * Creates all nodes
1604    */
1605   void Grid::ComputeNodes(SMESH_MesherHelper& helper)
1606   {
1607     // state of each node of the grid relative to the geometry
1608     const size_t nbGridNodes = _coords[0].size() * _coords[1].size() * _coords[2].size();
1609     const TGeomID undefID = 1e+9;
1610     vector< TGeomID > shapeIDVec( nbGridNodes, undefID );
1611     _nodes.resize( nbGridNodes, 0 );
1612     _gridIntP.resize( nbGridNodes, NULL );
1613
1614     SMESHDS_Mesh* mesh = helper.GetMeshDS();
1615
1616     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
1617     {
1618       LineIndexer li = GetLineIndexer( iDir );
1619
1620       // find out a shift of node index while walking along a GridLine in this direction
1621       li.SetIndexOnLine( 0 );
1622       size_t nIndex0 = NodeIndex( li.I(), li.J(), li.K() );
1623       li.SetIndexOnLine( 1 );
1624       const size_t nShift = NodeIndex( li.I(), li.J(), li.K() ) - nIndex0;
1625       
1626       const vector<double> & coords = _coords[ iDir ];
1627       for ( ; li.More(); ++li ) // loop on lines in iDir
1628       {
1629         li.SetIndexOnLine( 0 );
1630         nIndex0 = NodeIndex( li.I(), li.J(), li.K() );
1631
1632         GridLine& line = _lines[ iDir ][ li.LineIndex() ];
1633         const gp_XYZ lineLoc = line._line.Location().XYZ();
1634         const gp_XYZ lineDir = line._line.Direction().XYZ();
1635
1636         line.RemoveExcessIntPoints( _tol );
1637         multiset< F_IntersectPoint >&     intPnts = line._intPoints;
1638         multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip = intPnts.begin();
1639
1640         // Create mesh nodes at intersections with geometry
1641         // and set OUT state of nodes between intersections
1642
1643         TGeomID solidID = 0;
1644         const double* nodeCoord = & coords[0];
1645         const double* coord0    = nodeCoord;
1646         const double* coordEnd  = coord0 + coords.size();
1647         double nodeParam = 0;
1648         for ( ; ip != intPnts.end(); ++ip )
1649         {
1650           solidID = line.GetSolidIDBefore( ip, solidID, _geometry );
1651
1652           // set OUT state or just skip IN nodes before ip
1653           if ( nodeParam < ip->_paramOnLine - _tol )
1654           {
1655             while ( nodeParam < ip->_paramOnLine - _tol )
1656             {
1657               TGeomID & nodeShapeID = shapeIDVec[ nIndex0 + nShift * ( nodeCoord-coord0 ) ];
1658               nodeShapeID = Min( solidID, nodeShapeID );
1659               if ( ++nodeCoord <  coordEnd )
1660                 nodeParam = *nodeCoord - *coord0;
1661               else
1662                 break;
1663             }
1664             if ( nodeCoord == coordEnd ) break;
1665           }
1666           // create a mesh node on a GridLine at ip if it does not coincide with a grid node
1667           if ( nodeParam > ip->_paramOnLine + _tol )
1668           {
1669             gp_XYZ xyz = lineLoc + ip->_paramOnLine * lineDir;
1670             ip->_node = mesh->AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() );
1671             ip->_indexOnLine = nodeCoord-coord0-1;
1672             SetOnShape( ip->_node, *ip );
1673           }
1674           // create a mesh node at ip coincident with a grid node
1675           else
1676           {
1677             int nodeIndex = nIndex0 + nShift * ( nodeCoord-coord0 );
1678             if ( !_nodes[ nodeIndex ] )
1679             {
1680               gp_XYZ xyz = lineLoc + nodeParam * lineDir;
1681               _nodes   [ nodeIndex ] = mesh->AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() );
1682               //_gridIntP[ nodeIndex ] = & * ip;
1683               //SetOnShape( _nodes[ nodeIndex ], *ip );
1684             }
1685             if ( _gridIntP[ nodeIndex ] )
1686               _gridIntP[ nodeIndex ]->Add( ip->_faceIDs );
1687             else
1688               _gridIntP[ nodeIndex ] = & * ip;
1689             // ip->_node        = _nodes[ nodeIndex ]; -- to differ from ip on links
1690             ip->_indexOnLine = nodeCoord-coord0;
1691             if ( ++nodeCoord < coordEnd )
1692               nodeParam = *nodeCoord - *coord0;
1693           }
1694         }
1695         // set OUT state to nodes after the last ip
1696         for ( ; nodeCoord < coordEnd; ++nodeCoord )
1697           shapeIDVec[ nIndex0 + nShift * ( nodeCoord-coord0 ) ] = 0;
1698       }
1699     }
1700
1701     // Create mesh nodes at !OUT nodes of the grid
1702
1703     for ( size_t z = 0; z < _coords[2].size(); ++z )
1704       for ( size_t y = 0; y < _coords[1].size(); ++y )
1705         for ( size_t x = 0; x < _coords[0].size(); ++x )
1706         {
1707           size_t nodeIndex = NodeIndex( x, y, z );
1708           if ( !_nodes[ nodeIndex ] &&
1709                0 < shapeIDVec[ nodeIndex ] && shapeIDVec[ nodeIndex ] < undefID )
1710           {
1711             gp_XYZ xyz = ( _coords[0][x] * _axes[0] +
1712                            _coords[1][y] * _axes[1] +
1713                            _coords[2][z] * _axes[2] );
1714             _nodes[ nodeIndex ] = mesh->AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() );
1715             mesh->SetNodeInVolume( _nodes[ nodeIndex ], shapeIDVec[ nodeIndex ]);
1716           }
1717           else if ( _nodes[ nodeIndex ] && _gridIntP[ nodeIndex ] /*&&
1718                     !_nodes[ nodeIndex]->GetShapeID()*/ )
1719           {
1720             SetOnShape( _nodes[ nodeIndex ], *_gridIntP[ nodeIndex ]);
1721           }
1722         }
1723
1724 #ifdef _MY_DEBUG_
1725     // check validity of transitions
1726     const char* trName[] = { "TANGENT", "IN", "OUT", "APEX" };
1727     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
1728     {
1729       LineIndexer li = GetLineIndexer( iDir );
1730       for ( ; li.More(); ++li )
1731       {
1732         multiset< F_IntersectPoint >& intPnts = _lines[ iDir ][ li.LineIndex() ]._intPoints;
1733         if ( intPnts.empty() ) continue;
1734         if ( intPnts.size() == 1 )
1735         {
1736           if ( intPnts.begin()->_transition != Trans_TANGENT &&
1737                intPnts.begin()->_transition != Trans_APEX )
1738           throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
1739                                     SMESH_Comment("Wrong SOLE transition of GridLine (")
1740                                     << li._curInd[li._iVar1] << ", " << li._curInd[li._iVar2]
1741                                     << ") along " << li._nameConst
1742                                     << ": " << trName[ intPnts.begin()->_transition] );
1743         }
1744         else
1745         {
1746           if ( intPnts.begin()->_transition == Trans_OUT )
1747             throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
1748                                       SMESH_Comment("Wrong START transition of GridLine (")
1749                                       << li._curInd[li._iVar1] << ", " << li._curInd[li._iVar2]
1750                                       << ") along " << li._nameConst
1751                                       << ": " << trName[ intPnts.begin()->_transition ]);
1752           if ( intPnts.rbegin()->_transition == Trans_IN )
1753             throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
1754                                       SMESH_Comment("Wrong END transition of GridLine (")
1755                                       << li._curInd[li._iVar1] << ", " << li._curInd[li._iVar2]
1756                                       << ") along " << li._nameConst
1757                                     << ": " << trName[ intPnts.rbegin()->_transition ]);
1758         }
1759       }
1760     }
1761 #endif
1762   }
1763
1764   //=============================================================================
1765   /*
1766    * Intersects TopoDS_Face with all GridLine's
1767    */
1768   void FaceGridIntersector::Intersect()
1769   {
1770     FaceLineIntersector intersector;
1771     intersector._surfaceInt = GetCurveFaceIntersector();
1772     intersector._tol        = _grid->_tol;
1773     intersector._transOut   = _face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ? Trans_IN : Trans_OUT;
1774     intersector._transIn    = _face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ? Trans_OUT : Trans_IN;
1775
1776     typedef void (FaceLineIntersector::* PIntFun )(const GridLine& gridLine);
1777     PIntFun interFunction;
1778
1779     bool isDirect = true;
1780     BRepAdaptor_Surface surf( _face );
1781     switch ( surf.GetType() ) {
1782     case GeomAbs_Plane:
1783       intersector._plane = surf.Plane();
1784       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithPlane;
1785       isDirect = intersector._plane.Direct();
1786       break;
1787     case GeomAbs_Cylinder:
1788       intersector._cylinder = surf.Cylinder();
1789       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithCylinder;
1790       isDirect = intersector._cylinder.Direct();
1791       break;
1792     case GeomAbs_Cone:
1793       intersector._cone = surf.Cone();
1794       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithCone;
1795       //isDirect = intersector._cone.Direct();
1796       break;
1797     case GeomAbs_Sphere:
1798       intersector._sphere = surf.Sphere();
1799       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithSphere;
1800       isDirect = intersector._sphere.Direct();
1801       break;
1802     case GeomAbs_Torus:
1803       intersector._torus = surf.Torus();
1804       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithTorus;
1805       //isDirect = intersector._torus.Direct();
1806       break;
1807     default:
1808       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithSurface;
1809     }
1810     if ( !isDirect )
1811       std::swap( intersector._transOut, intersector._transIn );
1812
1813     _intersections.clear();
1814     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
1815     {
1816       if ( surf.GetType() == GeomAbs_Plane )
1817       {
1818         // check if all lines in this direction are parallel to a plane
1819         if ( intersector._plane.Axis().IsNormal( _grid->_lines[iDir][0]._line.Position(),
1820                                                  Precision::Angular()))
1821           continue;
1822         // find out a transition, that is the same for all lines of a direction
1823         gp_Dir plnNorm = intersector._plane.Axis().Direction();
1824         gp_Dir lineDir = _grid->_lines[iDir][0]._line.Direction();
1825         intersector._transition =
1826           ( plnNorm * lineDir < 0 ) ? intersector._transIn : intersector._transOut;
1827       }
1828       if ( surf.GetType() == GeomAbs_Cylinder )
1829       {
1830         // check if all lines in this direction are parallel to a cylinder
1831         if ( intersector._cylinder.Axis().IsParallel( _grid->_lines[iDir][0]._line.Position(),
1832                                                       Precision::Angular()))
1833           continue;
1834       }
1835
1836       // intersect the grid lines with the face
1837       for ( size_t iL = 0; iL < _grid->_lines[iDir].size(); ++iL )
1838       {
1839         GridLine& gridLine = _grid->_lines[iDir][iL];
1840         if ( _bndBox.IsOut( gridLine._line )) continue;
1841
1842         intersector._intPoints.clear();
1843         (intersector.*interFunction)( gridLine ); // <- intersection with gridLine
1844         for ( size_t i = 0; i < intersector._intPoints.size(); ++i )
1845           _intersections.push_back( make_pair( &gridLine, intersector._intPoints[i] ));
1846       }
1847     }
1848
1849     if ( _face.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
1850     {
1851       for ( size_t i = 0; i < _intersections.size(); ++i )
1852         if ( _intersections[i].second._transition == Trans_IN ||
1853              _intersections[i].second._transition == Trans_OUT )
1854         {
1855           _intersections[i].second._transition = Trans_INTERNAL;
1856         }
1857     }
1858     return;
1859   }
1860   //================================================================================
1861   /*
1862    * Return true if (_u,_v) is on the face
1863    */
1864   bool FaceLineIntersector::UVIsOnFace() const
1865   {
1866     TopAbs_State state = _surfaceInt->ClassifyUVPoint(gp_Pnt2d( _u,_v ));
1867     return ( state == TopAbs_IN || state == TopAbs_ON );
1868   }
1869   //================================================================================
1870   /*
1871    * Store an intersection if it is IN or ON the face
1872    */
1873   void FaceLineIntersector::addIntPoint(const bool toClassify)
1874   {
1875     if ( !toClassify || UVIsOnFace() )
1876     {
1877       F_IntersectPoint p;
1878       p._paramOnLine = _w;
1879       p._u           = _u;
1880       p._v           = _v;
1881       p._transition  = _transition;
1882       _intPoints.push_back( p );
1883     }
1884   }
1885   //================================================================================
1886   /*
1887    * Intersect a line with a plane
1888    */
1889   void FaceLineIntersector::IntersectWithPlane(const GridLine& gridLine)
1890   {
1891     IntAna_IntConicQuad linPlane( gridLine._line, _plane, Precision::Angular());
1892     _w = linPlane.ParamOnConic(1);
1893     if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1894     {
1895       ElSLib::Parameters(_plane, linPlane.Point(1) ,_u,_v);
1896       addIntPoint();
1897     }
1898   }
1899   //================================================================================
1900   /*
1901    * Intersect a line with a cylinder
1902    */
1903   void FaceLineIntersector::IntersectWithCylinder(const GridLine& gridLine)
1904   {
1905     IntAna_IntConicQuad linCylinder( gridLine._line, _cylinder );
1906     if ( linCylinder.IsDone() && linCylinder.NbPoints() > 0 )
1907     {
1908       _w = linCylinder.ParamOnConic(1);
1909       if ( linCylinder.NbPoints() == 1 )
1910         _transition = Trans_TANGENT;
1911       else
1912         _transition = _w < linCylinder.ParamOnConic(2) ? _transIn : _transOut;
1913       if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1914       {
1915         ElSLib::Parameters(_cylinder, linCylinder.Point(1) ,_u,_v);
1916         addIntPoint();
1917       }
1918       if ( linCylinder.NbPoints() > 1 )
1919       {
1920         _w = linCylinder.ParamOnConic(2);
1921         if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1922         {
1923           ElSLib::Parameters(_cylinder, linCylinder.Point(2) ,_u,_v);
1924           _transition = ( _transition == Trans_OUT ) ? Trans_IN : Trans_OUT;
1925           addIntPoint();
1926         }
1927       }
1928     }
1929   }
1930   //================================================================================
1931   /*
1932    * Intersect a line with a cone
1933    */
1934   void FaceLineIntersector::IntersectWithCone (const GridLine& gridLine)
1935   {
1936     IntAna_IntConicQuad linCone(gridLine._line,_cone);
1937     if ( !linCone.IsDone() ) return;
1938     gp_Pnt P;
1939     gp_Vec du, dv, norm;
1940     for ( int i = 1; i <= linCone.NbPoints(); ++i )
1941     {
1942       _w = linCone.ParamOnConic( i );
1943       if ( !isParamOnLineOK( gridLine._length )) continue;
1944       ElSLib::Parameters(_cone, linCone.Point(i) ,_u,_v);
1945       if ( UVIsOnFace() )
1946       {
1947         ElSLib::D1( _u, _v, _cone, P, du, dv );
1948         norm = du ^ dv;
1949         double normSize2 = norm.SquareMagnitude();
1950         if ( normSize2 > Precision::Angular() * Precision::Angular() )
1951         {
1952           double cos = norm.XYZ() * gridLine._line.Direction().XYZ();
1953           cos /= sqrt( normSize2 );
1954           if ( cos < -Precision::Angular() )
1955             _transition = _transIn;
1956           else if ( cos > Precision::Angular() )
1957             _transition = _transOut;
1958           else
1959             _transition = Trans_TANGENT;
1960         }
1961         else
1962         {
1963           _transition = Trans_APEX;
1964         }
1965         addIntPoint( /*toClassify=*/false);
1966       }
1967     }
1968   }
1969   //================================================================================
1970   /*
1971    * Intersect a line with a sphere
1972    */
1973   void FaceLineIntersector::IntersectWithSphere  (const GridLine& gridLine)
1974   {
1975     IntAna_IntConicQuad linSphere(gridLine._line,_sphere);
1976     if ( linSphere.IsDone() && linSphere.NbPoints() > 0 )
1977     {
1978       _w = linSphere.ParamOnConic(1);
1979       if ( linSphere.NbPoints() == 1 )
1980         _transition = Trans_TANGENT;
1981       else
1982         _transition = _w < linSphere.ParamOnConic(2) ? _transIn : _transOut;
1983       if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1984       {
1985         ElSLib::Parameters(_sphere, linSphere.Point(1) ,_u,_v);
1986         addIntPoint();
1987       }
1988       if ( linSphere.NbPoints() > 1 )
1989       {
1990         _w = linSphere.ParamOnConic(2);
1991         if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1992         {
1993           ElSLib::Parameters(_sphere, linSphere.Point(2) ,_u,_v);
1994           _transition = ( _transition == Trans_OUT ) ? Trans_IN : Trans_OUT;
1995           addIntPoint();
1996         }
1997       }
1998     }
1999   }
2000   //================================================================================
2001   /*
2002    * Intersect a line with a torus
2003    */
2004   void FaceLineIntersector::IntersectWithTorus   (const GridLine& gridLine)
2005   {
2006     IntAna_IntLinTorus linTorus(gridLine._line,_torus);
2007     if ( !linTorus.IsDone()) return;
2008     gp_Pnt P;
2009     gp_Vec du, dv, norm;
2010     for ( int i = 1; i <= linTorus.NbPoints(); ++i )
2011     {
2012       _w = linTorus.ParamOnLine( i );
2013       if ( !isParamOnLineOK( gridLine._length )) continue;
2014       linTorus.ParamOnTorus( i, _u,_v );
2015       if ( UVIsOnFace() )
2016       {
2017         ElSLib::D1( _u, _v, _torus, P, du, dv );
2018         norm = du ^ dv;
2019         double normSize = norm.Magnitude();
2020         double cos = norm.XYZ() * gridLine._line.Direction().XYZ();
2021         cos /= normSize;
2022         if ( cos < -Precision::Angular() )
2023           _transition = _transIn;
2024         else if ( cos > Precision::Angular() )
2025           _transition = _transOut;
2026         else
2027           _transition = Trans_TANGENT;
2028         addIntPoint( /*toClassify=*/false);
2029       }
2030     }
2031   }
2032   //================================================================================
2033   /*
2034    * Intersect a line with a non-analytical surface
2035    */
2036   void FaceLineIntersector::IntersectWithSurface (const GridLine& gridLine)
2037   {
2038     _surfaceInt->Perform( gridLine._line, 0.0, gridLine._length );
2039     if ( !_surfaceInt->IsDone() ) return;
2040     for ( int i = 1; i <= _surfaceInt->NbPnt(); ++i )
2041     {
2042       _transition = Transition( _surfaceInt->Transition( i ) );
2043       _w = _surfaceInt->WParameter( i );
2044       addIntPoint(/*toClassify=*/false);
2045     }
2046   }
2047   //================================================================================
2048   /*
2049    * check if its face can be safely intersected in a thread
2050    */
2051   bool FaceGridIntersector::IsThreadSafe(set< const Standard_Transient* >& noSafeTShapes) const
2052   {
2053     bool isSafe = true;
2054
2055     // check surface
2056     TopLoc_Location loc;
2057     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( _face, loc );
2058     Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface) ts =
2059       Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf );
2060     while( !ts.IsNull() ) {
2061       surf = ts->BasisSurface();
2062       ts = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast(surf);
2063     }
2064     if ( surf->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BSplineSurface )) ||
2065          surf->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BezierSurface )))
2066       if ( !noSafeTShapes.insert( _face.TShape().get() ).second )
2067         isSafe = false;
2068
2069     double f, l;
2070     TopExp_Explorer exp( _face, TopAbs_EDGE );
2071     for ( ; exp.More(); exp.Next() )
2072     {
2073       bool edgeIsSafe = true;
2074       const TopoDS_Edge& e = TopoDS::Edge( exp.Current() );
2075       // check 3d curve
2076       {
2077         Handle(Geom_Curve) c = BRep_Tool::Curve( e, loc, f, l);
2078         if ( !c.IsNull() )
2079         {
2080           Handle(Geom_TrimmedCurve) tc = Handle(Geom_TrimmedCurve)::DownCast(c);
2081           while( !tc.IsNull() ) {
2082             c = tc->BasisCurve();
2083             tc = Handle(Geom_TrimmedCurve)::DownCast(c);
2084           }
2085           if ( c->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BSplineCurve )) ||
2086                c->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BezierCurve )))
2087             edgeIsSafe = false;
2088         }
2089       }
2090       // check 2d curve
2091       if ( edgeIsSafe )
2092       {
2093         Handle(Geom2d_Curve) c2 = BRep_Tool::CurveOnSurface( e, surf, loc, f, l);
2094         if ( !c2.IsNull() )
2095         {
2096           Handle(Geom2d_TrimmedCurve) tc = Handle(Geom2d_TrimmedCurve)::DownCast(c2);
2097           while( !tc.IsNull() ) {
2098             c2 = tc->BasisCurve();
2099             tc = Handle(Geom2d_TrimmedCurve)::DownCast(c2);
2100           }
2101           if ( c2->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom2d_BSplineCurve )) ||
2102                c2->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom2d_BezierCurve )))
2103             edgeIsSafe = false;
2104         }
2105       }
2106       if ( !edgeIsSafe && !noSafeTShapes.insert( e.TShape().get() ).second )
2107         isSafe = false;
2108     }
2109     return isSafe;
2110   }
2111   //================================================================================
2112   /*!
2113    * \brief Creates topology of the hexahedron
2114    */
2115   Hexahedron::Hexahedron(Grid* grid)
2116     : _grid( grid ), _nbFaceIntNodes(0), _hasTooSmall( false )
2117   {
2118     _polygons.reserve(100); // to avoid reallocation;
2119
2120     //set nodes shift within grid->_nodes from the node 000 
2121     size_t dx = _grid->NodeIndexDX();
2122     size_t dy = _grid->NodeIndexDY();
2123     size_t dz = _grid->NodeIndexDZ();
2124     size_t i000 = 0;
2125     size_t i100 = i000 + dx;
2126     size_t i010 = i000 + dy;
2127     size_t i110 = i010 + dx;
2128     size_t i001 = i000 + dz;
2129     size_t i101 = i100 + dz;
2130     size_t i011 = i010 + dz;
2131     size_t i111 = i110 + dz;
2132     grid->_nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V000 )] = i000;
2133     grid->_nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V100 )] = i100;
2134     grid->_nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V010 )] = i010;
2135     grid->_nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V110 )] = i110;
2136     grid->_nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V001 )] = i001;
2137     grid->_nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V101 )] = i101;
2138     grid->_nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V011 )] = i011;
2139     grid->_nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V111 )] = i111;
2140
2141     vector< int > idVec;
2142     // set nodes to links
2143     for ( int linkID = SMESH_Block::ID_Ex00; linkID <= SMESH_Block::ID_E11z; ++linkID )
2144     {
2145       SMESH_Block::GetEdgeVertexIDs( linkID, idVec );
2146       _Link& link = _hexLinks[ SMESH_Block::ShapeIndex( linkID )];
2147       link._nodes[0] = &_hexNodes[ SMESH_Block::ShapeIndex( idVec[0] )];
2148       link._nodes[1] = &_hexNodes[ SMESH_Block::ShapeIndex( idVec[1] )];
2149     }
2150
2151     // set links to faces
2152     int interlace[4] = { 0, 3, 1, 2 }; // to walk by links around a face: { u0, 1v, u1, 0v }
2153     for ( int faceID = SMESH_Block::ID_Fxy0; faceID <= SMESH_Block::ID_F1yz; ++faceID )
2154     {
2155       _Face& quad = _hexQuads[ SMESH_Block::ShapeIndex( faceID )];
2156       quad._name = (SMESH_Block::TShapeID) faceID;
2157
2158       SMESH_Block::GetFaceEdgesIDs( faceID, idVec );
2159       bool revFace = ( faceID == SMESH_Block::ID_Fxy0 ||
2160                        faceID == SMESH_Block::ID_Fx1z ||
2161                        faceID == SMESH_Block::ID_F0yz );
2162       quad._links.resize(4);
2163       vector<_OrientedLink>::iterator         frwLinkIt = quad._links.begin();
2164       vector<_OrientedLink>::reverse_iterator revLinkIt = quad._links.rbegin();
2165       for ( int i = 0; i < 4; ++i )
2166       {
2167         bool revLink = revFace;
2168         if ( i > 1 ) // reverse links u1 and v0
2169           revLink = !revLink;
2170         _OrientedLink& link = revFace ? *revLinkIt++ : *frwLinkIt++;
2171         link = _OrientedLink( & _hexLinks[ SMESH_Block::ShapeIndex( idVec[interlace[i]] )],
2172                               revLink );
2173       }
2174     }
2175   }
2176   //================================================================================
2177   /*!
2178    * \brief Copy constructor
2179    */
2180   Hexahedron::Hexahedron( const Hexahedron& other, size_t i, size_t j, size_t k, int cellID )
2181     :_grid( other._grid ), _nbFaceIntNodes(0), _i( i ), _j( j ), _k( k ), _hasTooSmall( false )
2182   {
2183     _polygons.reserve(100); // to avoid reallocation;
2184
2185     // copy topology
2186     for ( int i = 0; i < 12; ++i )
2187     {
2188       const _Link& srcLink = other._hexLinks[ i ];
2189       _Link&       tgtLink = this->_hexLinks[ i ];
2190       tgtLink._nodes[0] = _hexNodes + ( srcLink._nodes[0] - other._hexNodes );
2191       tgtLink._nodes[1] = _hexNodes + ( srcLink._nodes[1] - other._hexNodes );
2192     }
2193
2194     for ( int i = 0; i < 6; ++i )
2195     {
2196       const _Face& srcQuad = other._hexQuads[ i ];
2197       _Face&       tgtQuad = this->_hexQuads[ i ];
2198       tgtQuad._name = srcQuad._name;
2199       tgtQuad._links.resize(4);
2200       for ( int j = 0; j < 4; ++j )
2201       {
2202         const _OrientedLink& srcLink = srcQuad._links[ j ];
2203         _OrientedLink&       tgtLink = tgtQuad._links[ j ];
2204         tgtLink._reverse = srcLink._reverse;
2205         tgtLink._link    = _hexLinks + ( srcLink._link - other._hexLinks );
2206       }
2207     }
2208 #ifdef _DEBUG_
2209     _cellID = cellID;
2210 #endif
2211   }
2212
2213   //================================================================================
2214   /*!
2215    * \brief Return IDs of SOLIDs interfering with this Hexahedron
2216    */
2217   size_t Hexahedron::getSolids( TGeomID ids[] )
2218   {
2219     if ( _grid->_geometry.IsOneSolid() )
2220     {
2221       ids[0] = _grid->GetSolid()->ID();
2222       return 1;
2223     }
2224     // count intersection points belonging to each SOLID
2225     TID2Nb id2NbPoints;
2226     id2NbPoints.reserve( 3 );
2227
2228     _origNodeInd = _grid->NodeIndex( _i,_j,_k );
2229     for ( int iN = 0; iN < 8; ++iN )
2230     {
2231       _hexNodes[iN]._node     = _grid->_nodes   [ _origNodeInd + _grid->_nodeShift[iN] ];
2232       _hexNodes[iN]._intPoint = _grid->_gridIntP[ _origNodeInd + _grid->_nodeShift[iN] ];
2233
2234       if ( _hexNodes[iN]._intPoint ) // intersection with a FACE
2235       {
2236         for ( size_t iF = 0; iF < _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs.size(); ++iF )
2237         {
2238           const vector< TGeomID > & solidIDs =
2239             _grid->GetSolidIDs( _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF] );
2240           for ( size_t i = 0; i < solidIDs.size(); ++i )
2241             insertAndIncrement( solidIDs[i], id2NbPoints );
2242         }
2243       }
2244       else if ( _hexNodes[iN]._node ) // node inside a SOLID
2245       {
2246         insertAndIncrement( _hexNodes[iN]._node->GetShapeID(), id2NbPoints );
2247       }
2248     }
2249
2250     for ( int iL = 0; iL < 12; ++iL )
2251     {
2252       const _Link& link = _hexLinks[ iL ];
2253       for ( size_t iP = 0; iP < link._fIntPoints.size(); ++iP )
2254       {
2255         for ( size_t iF = 0; iF < link._fIntPoints[iP]->_faceIDs.size(); ++iF )
2256         {
2257           const vector< TGeomID > & solidIDs =
2258             _grid->GetSolidIDs( link._fIntPoints[iP]->_faceIDs[iF] );
2259           for ( size_t i = 0; i < solidIDs.size(); ++i )
2260             insertAndIncrement( solidIDs[i], id2NbPoints );
2261         }
2262       }
2263     }
2264
2265     for ( size_t iP = 0; iP < _eIntPoints.size(); ++iP )
2266     {
2267       const vector< TGeomID > & solidIDs = _grid->GetSolidIDs( _eIntPoints[iP]->_shapeID );
2268       for ( size_t i = 0; i < solidIDs.size(); ++i )
2269         insertAndIncrement( solidIDs[i], id2NbPoints );
2270     }
2271
2272     size_t nbSolids = 0;
2273     for ( TID2Nb::iterator id2nb = id2NbPoints.begin(); id2nb != id2NbPoints.end(); ++id2nb )
2274       if ( id2nb->second >= 3 )
2275         ids[ nbSolids++ ] = id2nb->first;
2276
2277     return nbSolids;
2278   }
2279
2280   //================================================================================
2281   /*!
2282    * \brief Count cuts by INTERNAL FACEs and set _Node::_isInternalFlags
2283    */
2284   bool Hexahedron::isCutByInternalFace( IsInternalFlag & maxFlag )
2285   {
2286     TID2Nb id2NbPoints;
2287     id2NbPoints.reserve( 3 );
2288
2289     for ( size_t iN = 0; iN < _intNodes.size(); ++iN )
2290       for ( size_t iF = 0; iF < _intNodes[iN]._intPoint->_faceIDs.size(); ++iF )
2291       {
2292         if ( _grid->IsInternal( _intNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF]))
2293           insertAndIncrement( _intNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF], id2NbPoints );
2294       }
2295     for ( size_t iN = 0; iN < 8; ++iN )
2296       if ( _hexNodes[iN]._intPoint )
2297         for ( size_t iF = 0; iF < _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs.size(); ++iF )
2298         {
2299           if ( _grid->IsInternal( _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF]))
2300             insertAndIncrement( _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF], id2NbPoints );
2301         }
2302
2303     maxFlag = IS_NOT_INTERNAL;
2304     for ( TID2Nb::iterator id2nb = id2NbPoints.begin(); id2nb != id2NbPoints.end(); ++id2nb )
2305     {
2306       TGeomID        intFace = id2nb->first;
2307       IsInternalFlag intFlag = ( id2nb->second >= 3 ? IS_CUT_BY_INTERNAL_FACE : IS_INTERNAL );
2308       if ( intFlag > maxFlag )
2309         maxFlag = intFlag;
2310
2311       for ( size_t iN = 0; iN < _intNodes.size(); ++iN )
2312         if ( _intNodes[iN].IsOnFace( intFace ))
2313           _intNodes[iN].SetInternal( intFlag );
2314
2315       for ( size_t iN = 0; iN < 8; ++iN )
2316         if ( _hexNodes[iN].IsOnFace( intFace ))
2317           _hexNodes[iN].SetInternal( intFlag );
2318     }
2319
2320     return maxFlag;
2321   }
2322
2323   //================================================================================
2324   /*!
2325    * \brief Return any FACE interfering with this Hexahedron
2326    */
2327   TGeomID Hexahedron::getAnyFace() const
2328   {
2329     TID2Nb id2NbPoints;
2330     id2NbPoints.reserve( 3 );
2331
2332     for ( size_t iN = 0; iN < _intNodes.size(); ++iN )
2333       for ( size_t iF = 0; iF < _intNodes[iN]._intPoint->_faceIDs.size(); ++iF )
2334         insertAndIncrement( _intNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF], id2NbPoints );
2335
2336     for ( size_t iN = 0; iN < 8; ++iN )
2337       if ( _hexNodes[iN]._intPoint )
2338         for ( size_t iF = 0; iF < _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs.size(); ++iF )
2339           insertAndIncrement( _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs[iF], id2NbPoints );
2340
2341     for ( unsigned int minNb = 3; minNb > 0; --minNb )
2342       for ( TID2Nb::iterator id2nb = id2NbPoints.begin(); id2nb != id2NbPoints.end(); ++id2nb )
2343         if ( id2nb->second >= minNb )
2344           return id2nb->first;
2345
2346     return 0;
2347   }
2348
2349   //================================================================================
2350   /*!
2351    * \brief Initializes IJK by Hexahedron index
2352    */
2353   void Hexahedron::setIJK( size_t iCell )
2354   {
2355     size_t iNbCell = _grid->_coords[0].size() - 1;
2356     size_t jNbCell = _grid->_coords[1].size() - 1;
2357     _i = iCell % iNbCell;
2358     _j = ( iCell % ( iNbCell * jNbCell )) / iNbCell;
2359     _k = iCell / iNbCell / jNbCell;
2360   }
2361
2362   //================================================================================
2363   /*!
2364    * \brief Initializes its data by given grid cell (countered from zero)
2365    */
2366   void Hexahedron::init( size_t iCell )
2367   {
2368     setIJK( iCell );
2369     init( _i, _j, _k );
2370   }
2371
2372   //================================================================================
2373   /*!
2374    * \brief Initializes its data by given grid cell nodes and intersections
2375    */
2376   void Hexahedron::init( size_t i, size_t j, size_t k, const Solid* solid )
2377   {
2378     _i = i; _j = j; _k = k;
2379
2380     if ( !solid )
2381       solid = _grid->GetSolid();
2382
2383     // set nodes of grid to nodes of the hexahedron and
2384     // count nodes at hexahedron corners located IN and ON geometry
2385     _nbCornerNodes = _nbBndNodes = 0;
2386     _origNodeInd   = _grid->NodeIndex( i,j,k );
2387     for ( int iN = 0; iN < 8; ++iN )
2388     {
2389       _hexNodes[iN]._isInternalFlags = 0;
2390
2391       _hexNodes[iN]._node     = _grid->_nodes   [ _origNodeInd + _grid->_nodeShift[iN] ];
2392       _hexNodes[iN]._intPoint = _grid->_gridIntP[ _origNodeInd + _grid->_nodeShift[iN] ];
2393
2394       if ( _hexNodes[iN]._node && !solid->Contains( _hexNodes[iN]._node->GetShapeID() ))
2395         _hexNodes[iN]._node = 0;
2396       if ( _hexNodes[iN]._intPoint && !solid->ContainsAny( _hexNodes[iN]._intPoint->_faceIDs ))
2397         _hexNodes[iN]._intPoint = 0;
2398
2399       _nbCornerNodes += bool( _hexNodes[iN]._node );
2400       _nbBndNodes    += bool( _hexNodes[iN]._intPoint );
2401     }
2402     _sideLength[0] = _grid->_coords[0][i+1] - _grid->_coords[0][i];
2403     _sideLength[1] = _grid->_coords[1][j+1] - _grid->_coords[1][j];
2404     _sideLength[2] = _grid->_coords[2][k+1] - _grid->_coords[2][k];
2405
2406     _intNodes.clear();
2407     _vIntNodes.clear();
2408
2409     if ( _nbFaceIntNodes + _eIntPoints.size()                  > 0 &&
2410          _nbFaceIntNodes + _eIntPoints.size() + _nbCornerNodes > 3)
2411     {
2412       _intNodes.reserve( 3 * _nbBndNodes + _nbFaceIntNodes + _eIntPoints.size() );
2413
2414       // this method can be called in parallel, so use own helper
2415       SMESH_MesherHelper helper( *_grid->_helper->GetMesh() );
2416
2417       // Create sub-links (_Link::_splits) by splitting links with _Link::_fIntPoints
2418       // ---------------------------------------------------------------
2419       _Link split;
2420       for ( int iLink = 0; iLink < 12; ++iLink )
2421       {
2422         _Link& link = _hexLinks[ iLink ];
2423         link._fIntNodes.clear();
2424         link._fIntNodes.reserve( link._fIntPoints.size() );
2425         for ( size_t i = 0; i < link._fIntPoints.size(); ++i )
2426           if ( solid->ContainsAny( link._fIntPoints[i]->_faceIDs ))
2427           {
2428             _intNodes.push_back( _Node( 0, link._fIntPoints[i] ));
2429             link._fIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
2430           }
2431
2432         link._splits.clear();
2433         split._nodes[ 0 ] = link._nodes[0];
2434         bool isOut = ( ! link._nodes[0]->Node() );
2435         bool checkTransition;
2436         for ( size_t i = 0; i < link._fIntNodes.size(); ++i )
2437         {
2438           const bool isGridNode = ( ! link._fIntNodes[i]->Node() );
2439           if ( !isGridNode ) // intersection non-coincident with a grid node
2440           {
2441             if ( split._nodes[ 0 ]->Node() && !isOut )
2442             {
2443               split._nodes[ 1 ] = link._fIntNodes[i];
2444               link._splits.push_back( split );
2445             }
2446             split._nodes[ 0 ] = link._fIntNodes[i];
2447             checkTransition = true;
2448           }
2449           else // FACE intersection coincident with a grid node (at link ends)
2450           {
2451             checkTransition = ( i == 0 && link._nodes[0]->Node() );
2452           }
2453           if ( checkTransition )
2454           {
2455             const vector< TGeomID >& faceIDs = link._fIntNodes[i]->_intPoint->_faceIDs;
2456             if ( _grid->IsInternal( faceIDs.back() ))
2457               isOut = false;
2458             else if ( faceIDs.size() > 1 || _eIntPoints.size() > 0 )
2459               isOut = isOutPoint( link, i, helper, solid );
2460             else
2461             {
2462               bool okTransi = _grid->IsCorrectTransition( faceIDs[0], solid );
2463               switch ( link._fIntNodes[i]->FaceIntPnt()->_transition ) {
2464               case Trans_OUT: isOut = okTransi;  break;
2465               case Trans_IN : isOut = !okTransi; break;
2466               default:
2467                 isOut = isOutPoint( link, i, helper, solid );
2468               }
2469             }
2470           }
2471         }
2472         if ( link._nodes[ 1 ]->Node() && split._nodes[ 0 ]->Node() && !isOut )
2473         {
2474           split._nodes[ 1 ] = link._nodes[1];
2475           link._splits.push_back( split );
2476         }
2477       }
2478
2479       // Create _Node's at intersections with EDGEs.
2480       // --------------------------------------------
2481       // 1) add this->_eIntPoints to _Face::_eIntNodes
2482       // 2) fill _intNodes and _vIntNodes
2483       //
2484       const double tol2 = _grid->_tol * _grid->_tol;
2485       int facets[3], nbFacets, subEntity;
2486
2487       for ( int iF = 0; iF < 6; ++iF )
2488         _hexQuads[ iF ]._eIntNodes.clear();
2489
2490       for ( size_t iP = 0; iP < _eIntPoints.size(); ++iP )
2491       {
2492         if ( !solid->ContainsAny( _eIntPoints[iP]->_faceIDs ))
2493           continue;
2494         nbFacets = getEntity( _eIntPoints[iP], facets, subEntity );
2495         _Node* equalNode = 0;
2496         switch( nbFacets ) {
2497         case 1: // in a _Face
2498         {
2499           _Face& quad = _hexQuads[ facets[0] - SMESH_Block::ID_FirstF ];
2500           equalNode = findEqualNode( quad._eIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
2501           if ( equalNode ) {
2502             equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
2503           }
2504           else {
2505             _intNodes.push_back( _Node( 0, _eIntPoints[ iP ]));
2506             quad._eIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
2507           }
2508           break;
2509         }
2510         case 2: // on a _Link
2511         {
2512           _Link& link = _hexLinks[ subEntity - SMESH_Block::ID_FirstE ];
2513           if ( link._splits.size() > 0 )
2514           {
2515             equalNode = findEqualNode( link._fIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
2516             if ( equalNode )
2517               equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
2518             else if ( link._splits.size() == 1 &&
2519                       link._splits[0]._nodes[0] &&
2520                       link._splits[0]._nodes[1] )
2521               link._splits.clear(); // hex edge is divided by _eIntPoints[iP]
2522           }
2523           //else
2524           if ( !equalNode )
2525           {
2526             _intNodes.push_back( _Node( 0, _eIntPoints[ iP ]));
2527             bool newNodeUsed = false;
2528             for ( int iF = 0; iF < 2; ++iF )
2529             {
2530               _Face& quad = _hexQuads[ facets[iF] - SMESH_Block::ID_FirstF ];
2531               equalNode = findEqualNode( quad._eIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
2532               if ( equalNode ) {
2533                 equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
2534               }
2535               else {
2536                 quad._eIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
2537                 newNodeUsed = true;
2538               }
2539             }
2540             if ( !newNodeUsed )
2541               _intNodes.pop_back();
2542           }
2543           break;
2544         }
2545         case 3: // at a corner
2546         {
2547           _Node& node = _hexNodes[ subEntity - SMESH_Block::ID_FirstV ];
2548           if ( node.Node() > 0 )
2549           {
2550             if ( node._intPoint )
2551               node._intPoint->Add( _eIntPoints[ iP ]->_faceIDs, _eIntPoints[ iP ]->_node );
2552           }
2553           else
2554           {
2555             _intNodes.push_back( _Node( 0, _eIntPoints[ iP ]));
2556             for ( int iF = 0; iF < 3; ++iF )
2557             {
2558               _Face& quad = _hexQuads[ facets[iF] - SMESH_Block::ID_FirstF ];
2559               equalNode = findEqualNode( quad._eIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
2560               if ( equalNode ) {
2561                 equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
2562               }
2563               else {
2564                 quad._eIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
2565               }
2566             }
2567           }
2568           break;
2569         }
2570         } // switch( nbFacets )
2571
2572         if ( nbFacets == 0 ||
2573              _grid->ShapeType( _eIntPoints[ iP ]->_shapeID ) == TopAbs_VERTEX )
2574         {
2575           equalNode = findEqualNode( _vIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
2576           if ( equalNode ) {
2577             equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
2578           }
2579           else if ( nbFacets == 0 ) {
2580             if ( _intNodes.empty() || _intNodes.back().EdgeIntPnt() != _eIntPoints[ iP ])
2581               _intNodes.push_back( _Node( 0, _eIntPoints[ iP ]));
2582             _vIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
2583           }
2584         }
2585       } // loop on _eIntPoints
2586     }
2587
2588     else if ( 3 < _nbCornerNodes && _nbCornerNodes < 8 ) // _nbFaceIntNodes == 0
2589     {
2590       _Link split;
2591       // create sub-links (_splits) of whole links
2592       for ( int iLink = 0; iLink < 12; ++iLink )
2593       {
2594         _Link& link = _hexLinks[ iLink ];
2595         link._splits.clear();
2596         if ( link._nodes[ 0 ]->Node() && link._nodes[ 1 ]->Node() )
2597         {
2598           split._nodes[ 0 ] = link._nodes[0];
2599           split._nodes[ 1 ] = link._nodes[1];
2600           link._splits.push_back( split );
2601         }
2602       }
2603     }
2604     return;
2605
2606   } // init( _i, _j, _k )
2607
2608   //================================================================================
2609   /*!
2610    * \brief Compute mesh volumes resulted from intersection of the Hexahedron
2611    */
2612   void Hexahedron::computeElements( const Solid* solid, int solidIndex )
2613   {
2614     if ( !solid )
2615     {
2616       solid = _grid->GetSolid();
2617       if ( !_grid->_geometry.IsOneSolid() )
2618       {
2619         TGeomID solidIDs[20];
2620         size_t nbSolids = getSolids( solidIDs );
2621         if ( nbSolids > 1 )
2622         {
2623           for ( size_t i = 0; i < nbSolids; ++i )
2624           {
2625             solid = _grid->GetSolid( solidIDs[i] );
2626             computeElements( solid, i );
2627             if ( !_volumeDefs._nodes.empty() && i < nbSolids - 1 )
2628               _volumeDefs.SetNext( new _volumeDef( _volumeDefs ));
2629           }
2630           return;
2631         }
2632         solid = _grid->GetSolid( solidIDs[0] );
2633       }
2634     }
2635
2636     init( _i, _j, _k, solid ); // get nodes and intersections from grid nodes and split links
2637
2638     int nbIntersections = _nbFaceIntNodes + _eIntPoints.size();
2639     if ( _nbCornerNodes + nbIntersections < 4 )
2640       return;
2641
2642     if ( _nbBndNodes == _nbCornerNodes && nbIntersections == 0 && isInHole() )
2643       return; // cell is in a hole
2644
2645     IsInternalFlag intFlag = IS_NOT_INTERNAL;
2646     if ( solid->HasInternalFaces() && this->isCutByInternalFace( intFlag ))
2647     {
2648       for ( _SplitIterator it( _hexLinks ); it.More(); it.Next() )
2649       {
2650         if ( compute( solid, intFlag ))
2651           _volumeDefs.SetNext( new _volumeDef( _volumeDefs ));
2652       }
2653     }
2654     else
2655     {
2656       if ( solidIndex >= 0 )
2657         intFlag = IS_CUT_BY_INTERNAL_FACE;
2658
2659       compute( solid, intFlag );
2660     }
2661   }
2662
2663   //================================================================================
2664   /*!
2665    * \brief Compute mesh volumes resulted from intersection of the Hexahedron
2666    */
2667   bool Hexahedron::compute( const Solid* solid, const IsInternalFlag intFlag )
2668   {
2669     _polygons.clear();
2670     _polygons.reserve( 20 );
2671
2672     for ( int iN = 0; iN < 8; ++iN )
2673       _hexNodes[iN]._usedInFace = 0;
2674
2675     // Create polygons from quadrangles
2676     // --------------------------------
2677
2678     vector< _OrientedLink > splits;
2679     vector<_Node*>          chainNodes;
2680     _Face*                  coplanarPolyg;
2681
2682     bool hasEdgeIntersections = !_eIntPoints.empty();
2683
2684     for ( int iF = 0; iF < 6; ++iF ) // loop on 6 sides of a hexahedron
2685     {
2686       _Face& quad = _hexQuads[ iF ] ;
2687
2688       _polygons.resize( _polygons.size() + 1 );
2689       _Face* polygon = &_polygons.back();
2690       polygon->_polyLinks.reserve( 20 );
2691       polygon->_name = quad._name;
2692
2693       splits.clear();
2694       for ( int iE = 0; iE < 4; ++iE ) // loop on 4 sides of a quadrangle
2695         for ( int iS = 0; iS < quad._links[ iE ].NbResultLinks(); ++iS )
2696           splits.push_back( quad._links[ iE ].ResultLink( iS ));
2697
2698       // add splits of links to a polygon and add _polyLinks to make
2699       // polygon's boundary closed
2700
2701       int nbSplits = splits.size();
2702       if (( nbSplits == 1 ) &&
2703           ( quad._eIntNodes.empty() ||
2704             splits[0].FirstNode()->IsLinked( splits[0].LastNode()->_intPoint )))
2705         //( quad._eIntNodes.empty() || _nbCornerNodes + nbIntersections > 6 ))
2706         nbSplits = 0;
2707
2708       for ( size_t iP = 0; iP < quad._eIntNodes.size(); ++iP )
2709         if ( quad._eIntNodes[ iP ]->IsUsedInFace( polygon ))
2710           quad._eIntNodes[ iP ]->_usedInFace = 0;
2711
2712       size_t nbUsedEdgeNodes = 0;
2713       _Face* prevPolyg = 0; // polygon previously created from this quad
2714
2715       while ( nbSplits > 0 )
2716       {
2717         size_t iS = 0;
2718         while ( !splits[ iS ] )
2719           ++iS;
2720
2721         if ( !polygon->_links.empty() )
2722         {
2723           _polygons.resize( _polygons.size() + 1 );
2724           polygon = &_polygons.back();
2725           polygon->_polyLinks.reserve( 20 );
2726           polygon->_name = quad._name;
2727         }
2728         polygon->_links.push_back( splits[ iS ] );
2729         splits[ iS++ ]._link = 0;
2730         --nbSplits;
2731
2732         _Node* nFirst = polygon->_links.back().FirstNode();
2733         _Node *n1,*n2 = polygon->_links.back().LastNode();
2734         for ( ; nFirst != n2 && iS < splits.size(); ++iS )
2735         {
2736           _OrientedLink& split = splits[ iS ];
2737           if ( !split ) continue;
2738
2739           n1 = split.FirstNode();
2740           if ( n1 == n2 &&
2741                n1->_intPoint &&
2742                (( n1->_intPoint->_faceIDs.size() > 1 && isImplementEdges() ) ||
2743                 ( n1->_isInternalFlags )))
2744           {
2745             // n1 is at intersection with EDGE
2746             if ( findChainOnEdge( splits, polygon->_links.back(), split, iS, quad, chainNodes ))
2747             {
2748               for ( size_t i = 1; i < chainNodes.size(); ++i )
2749                 polygon->AddPolyLink( chainNodes[i-1], chainNodes[i], prevPolyg );
2750               if ( chainNodes.back() != n1 ) // not a partial cut by INTERNAL FACE
2751               {
2752                 prevPolyg = polygon;
2753                 n2 = chainNodes.back();
2754                 continue;
2755               }
2756             }
2757           }
2758           else if ( n1 != n2 )
2759           {
2760             // try to connect to intersections with EDGEs
2761             if ( quad._eIntNodes.size() > nbUsedEdgeNodes  &&
2762                  findChain( n2, n1, quad, chainNodes ))
2763             {
2764               for ( size_t i = 1; i < chainNodes.size(); ++i )
2765               {
2766                 polygon->AddPolyLink( chainNodes[i-1], chainNodes[i] );
2767                 nbUsedEdgeNodes += ( chainNodes[i]->IsUsedInFace( polygon ));
2768               }
2769               if ( chainNodes.back() != n1 )
2770               {
2771                 n2 = chainNodes.back();
2772                 --iS;
2773                 continue;
2774               }
2775             }
2776             // try to connect to a split ending on the same FACE
2777             else
2778             {
2779               _OrientedLink foundSplit;
2780               for ( size_t i = iS; i < splits.size() && !foundSplit; ++i )
2781                 if (( foundSplit = splits[ i ]) &&
2782                     ( n2->IsLinked( foundSplit.FirstNode()->_intPoint )))
2783                 {
2784                   iS = i - 1;
2785                 }
2786                 else
2787                 {
2788                   foundSplit._link = 0;
2789                 }
2790               if ( foundSplit )
2791               {
2792                 if ( n2 != foundSplit.FirstNode() )
2793                 {
2794                   polygon->AddPolyLink( n2, foundSplit.FirstNode() );
2795                   n2 = foundSplit.FirstNode();
2796                 }
2797                 continue;
2798               }
2799               else
2800               {
2801                 if ( n2->IsLinked( nFirst->_intPoint ))
2802                   break;
2803                 polygon->AddPolyLink( n2, n1, prevPolyg );
2804               }
2805             }
2806           } // if ( n1 != n2 )
2807
2808           polygon->_links.push_back( split );
2809           split._link = 0;
2810           --nbSplits;
2811           n2 = polygon->_links.back().LastNode();
2812
2813         } // loop on splits
2814
2815         if ( nFirst != n2 ) // close a polygon
2816         {
2817           if ( !findChain( n2, nFirst, quad, chainNodes ))
2818           {
2819             if ( !closePolygon( polygon, chainNodes ))
2820               if ( !isImplementEdges() )
2821                 chainNodes.push_back( nFirst );
2822           }
2823           for ( size_t i = 1; i < chainNodes.size(); ++i )
2824           {
2825             polygon->AddPolyLink( chainNodes[i-1], chainNodes[i], prevPolyg );
2826             nbUsedEdgeNodes += bool( chainNodes[i]->IsUsedInFace( polygon ));
2827           }
2828         }
2829
2830         if ( polygon->_links.size() < 3 && nbSplits > 0 )
2831         {
2832           polygon->_polyLinks.clear();
2833           polygon->_links.clear();
2834         }
2835       } // while ( nbSplits > 0 )
2836
2837       if ( polygon->_links.size() < 3 )
2838       {
2839         _polygons.pop_back();
2840       }
2841     }  // loop on 6 hexahedron sides
2842
2843     // Create polygons closing holes in a polyhedron
2844     // ----------------------------------------------
2845
2846     // clear _usedInFace
2847     for ( size_t iN = 0; iN < _intNodes.size(); ++iN )
2848       _intNodes[ iN ]._usedInFace = 0;
2849
2850     // add polygons to their links and mark used nodes
2851     for ( size_t iP = 0; iP < _polygons.size(); ++iP )
2852     {
2853       _Face& polygon = _polygons[ iP ];
2854       for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
2855       {
2856         polygon._links[ iL ].AddFace( &polygon );
2857         polygon._links[ iL ].FirstNode()->_usedInFace = &polygon;
2858       }
2859     }
2860     // find free links
2861     vector< _OrientedLink* > freeLinks;
2862     freeLinks.reserve(20);
2863     for ( size_t iP = 0; iP < _polygons.size(); ++iP )
2864     {
2865       _Face& polygon = _polygons[ iP ];
2866       for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
2867         if ( polygon._links[ iL ].NbFaces() < 2 )
2868           freeLinks.push_back( & polygon._links[ iL ]);
2869     }
2870     int nbFreeLinks = freeLinks.size();
2871     if ( nbFreeLinks == 1 ) return false;
2872
2873     // put not used intersection nodes to _vIntNodes
2874     int nbVertexNodes = 0; // nb not used vertex nodes
2875     {
2876       for ( size_t iN = 0; iN < _vIntNodes.size(); ++iN )
2877         nbVertexNodes += ( !_vIntNodes[ iN ]->IsUsedInFace() );
2878
2879       const double tol = 1e-3 * Min( Min( _sideLength[0], _sideLength[1] ), _sideLength[0] );
2880       for ( size_t iN = _nbFaceIntNodes; iN < _intNodes.size(); ++iN )
2881       {
2882         if ( _intNodes[ iN ].IsUsedInFace() ) continue;
2883         if ( dynamic_cast< const F_IntersectPoint* >( _intNodes[ iN ]._intPoint )) continue;
2884         _Node* equalNode =
2885           findEqualNode( _vIntNodes, _intNodes[ iN ].EdgeIntPnt(), tol*tol );
2886         if ( !equalNode )
2887         {
2888           _vIntNodes.push_back( &_intNodes[ iN ]);
2889           ++nbVertexNodes;
2890         }
2891       }
2892     }
2893
2894     set<TGeomID> usedFaceIDs;
2895     vector< TGeomID > faces;
2896     TGeomID curFace = 0;
2897     const size_t nbQuadPolygons = _polygons.size();
2898     E_IntersectPoint ipTmp;
2899
2900     // create polygons by making closed chains of free links
2901     size_t iPolygon = _polygons.size();
2902     while ( nbFreeLinks > 0 )
2903     {
2904       if ( iPolygon == _polygons.size() )
2905       {
2906         _polygons.resize( _polygons.size() + 1 );
2907         _polygons[ iPolygon ]._polyLinks.reserve( 20 );
2908         _polygons[ iPolygon ]._links.reserve( 20 );
2909       }
2910       _Face& polygon = _polygons[ iPolygon ];
2911
2912       _OrientedLink* curLink = 0;
2913       _Node*         curNode;
2914       if (( !hasEdgeIntersections ) ||
2915           ( nbFreeLinks < 4 && nbVertexNodes == 0 ))
2916       {
2917         // get a remaining link to start from
2918         for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
2919           if (( curLink = freeLinks[ iL ] ))
2920             freeLinks[ iL ] = 0;
2921         polygon._links.push_back( *curLink );
2922         --nbFreeLinks;
2923         do
2924         {
2925           // find all links connected to curLink
2926           curNode = curLink->FirstNode();
2927           curLink = 0;
2928           for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
2929             if ( freeLinks[ iL ] && freeLinks[ iL ]->LastNode() == curNode )
2930             {
2931               curLink = freeLinks[ iL ];
2932               freeLinks[ iL ] = 0;
2933               --nbFreeLinks;
2934               polygon._links.push_back( *curLink );
2935             }
2936         } while ( curLink );
2937       }
2938       else // there are intersections with EDGEs
2939       {
2940         // get a remaining link to start from, one lying on minimal nb of FACEs
2941         {
2942           typedef pair< TGeomID, int > TFaceOfLink;
2943           TFaceOfLink faceOfLink( -1, -1 );
2944           TFaceOfLink facesOfLink[3] = { faceOfLink, faceOfLink, faceOfLink };
2945           for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size(); ++iL )
2946             if ( freeLinks[ iL ] )
2947             {
2948               faces = freeLinks[ iL ]->GetNotUsedFace( usedFaceIDs );
2949               if ( faces.size() == 1 )
2950               {
2951                 faceOfLink = TFaceOfLink( faces[0], iL );
2952                 if ( !freeLinks[ iL ]->HasEdgeNodes() )
2953                   break;
2954                 facesOfLink[0] = faceOfLink;
2955               }
2956               else if ( facesOfLink[0].first < 0 )
2957               {
2958                 faceOfLink = TFaceOfLink(( faces.empty() ? -1 : faces[0]), iL );
2959                 facesOfLink[ 1 + faces.empty() ] = faceOfLink;
2960               }
2961             }
2962           for ( int i = 0; faceOfLink.first < 0 && i < 3; ++i )
2963             faceOfLink = facesOfLink[i];
2964
2965           if ( faceOfLink.first < 0 ) // all faces used
2966           {
2967             for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && faceOfLink.first < 1; ++iL )
2968               if (( curLink = freeLinks[ iL ]))
2969               {
2970                 faceOfLink.first = 
2971                   curLink->FirstNode()->IsLinked( curLink->LastNode()->_intPoint );
2972                 faceOfLink.second = iL;
2973               }
2974             usedFaceIDs.clear();
2975           }
2976           curFace = faceOfLink.first;
2977           curLink = freeLinks[ faceOfLink.second ];
2978           freeLinks[ faceOfLink.second ] = 0;
2979         }
2980         usedFaceIDs.insert( curFace );
2981         polygon._links.push_back( *curLink );
2982         --nbFreeLinks;
2983
2984         // find all links lying on a curFace
2985         do
2986         {
2987           // go forward from curLink
2988           curNode = curLink->LastNode();
2989           curLink = 0;
2990           for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
2991             if ( freeLinks[ iL ] &&
2992                  freeLinks[ iL ]->FirstNode() == curNode &&
2993                  freeLinks[ iL ]->LastNode()->IsOnFace( curFace ))
2994             {
2995               curLink = freeLinks[ iL ];
2996               freeLinks[ iL ] = 0;
2997               polygon._links.push_back( *curLink );
2998               --nbFreeLinks;
2999             }
3000         } while ( curLink );
3001
3002         std::reverse( polygon._links.begin(), polygon._links.end() );
3003
3004         curLink = & polygon._links.back();
3005         do
3006         {
3007           // go backward from curLink
3008           curNode = curLink->FirstNode();
3009           curLink = 0;
3010           for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
3011             if ( freeLinks[ iL ] &&
3012                  freeLinks[ iL ]->LastNode() == curNode &&
3013                  freeLinks[ iL ]->FirstNode()->IsOnFace( curFace ))
3014             {
3015               curLink = freeLinks[ iL ];
3016               freeLinks[ iL ] = 0;
3017               polygon._links.push_back( *curLink );
3018               --nbFreeLinks;
3019             }
3020         } while ( curLink );
3021
3022         curNode = polygon._links.back().FirstNode();
3023
3024         if ( polygon._links[0].LastNode() != curNode )
3025         {
3026           if ( nbVertexNodes > 0 )
3027           {
3028             // add links with _vIntNodes if not already used
3029             chainNodes.clear();
3030             for ( size_t iN = 0; iN < _vIntNodes.size(); ++iN )
3031               if ( !_vIntNodes[ iN ]->IsUsedInFace() &&
3032                    _vIntNodes[ iN ]->IsOnFace( curFace ))
3033               {
3034                 _vIntNodes[ iN ]->_usedInFace = &polygon;
3035                 chainNodes.push_back( _vIntNodes[ iN ] );
3036               }
3037             if ( chainNodes.size() > 1 &&
3038                  curFace != _grid->PseudoIntExtFaceID() ) /////// TODO
3039             {
3040               sortVertexNodes( chainNodes, curNode, curFace );
3041             }
3042             for ( size_t i = 0; i < chainNodes.size(); ++i )
3043             {
3044               polygon.AddPolyLink( chainNodes[ i ], curNode );
3045               curNode = chainNodes[ i ];
3046               freeLinks.push_back( &polygon._links.back() );
3047               ++nbFreeLinks;
3048             }
3049             nbVertexNodes -= chainNodes.size();
3050           }
3051           // if ( polygon._links.size() > 1 )
3052           {
3053             polygon.AddPolyLink( polygon._links[0].LastNode(), curNode );
3054             freeLinks.push_back( &polygon._links.back() );
3055             ++nbFreeLinks;
3056           }
3057         }
3058       } // if there are intersections with EDGEs
3059
3060       if ( polygon._links.size() < 2 ||
3061            polygon._links[0].LastNode() != polygon._links.back().FirstNode() )
3062         return false; // closed polygon not found -> invalid polyhedron
3063
3064       if ( polygon._links.size() == 2 )
3065       {
3066         if ( freeLinks.back() == &polygon._links.back() )
3067         {
3068           freeLinks.pop_back();
3069           --nbFreeLinks;
3070         }
3071         if ( polygon._links.front().NbFaces() > 0 )
3072           polygon._links.back().AddFace( polygon._links.front()._link->_faces[0] );
3073         if ( polygon._links.back().NbFaces() > 0 )
3074           polygon._links.front().AddFace( polygon._links.back()._link->_faces[0] );
3075
3076         if ( iPolygon == _polygons.size()-1 )
3077           _polygons.pop_back();
3078       }
3079       else // polygon._links.size() >= 2
3080       {
3081         // add polygon to its links
3082         for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
3083         {
3084           polygon._links[ iL ].AddFace( &polygon );
3085           polygon._links[ iL ].Reverse();
3086         }
3087         if ( /*hasEdgeIntersections &&*/ iPolygon == _polygons.size() - 1 )
3088         {
3089           // check that a polygon does not lie on a hexa side
3090           coplanarPolyg = 0;
3091           for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size() && !coplanarPolyg; ++iL )
3092           {
3093             if ( polygon._links[ iL ].NbFaces() < 2 )
3094               continue; // it's a just added free link
3095             // look for a polygon made on a hexa side and sharing
3096             // two or more haxa links
3097             size_t iL2;
3098             coplanarPolyg = polygon._links[ iL ]._link->_faces[0];
3099             for ( iL2 = iL + 1; iL2 < polygon._links.size(); ++iL2 )
3100               if ( polygon._links[ iL2 ]._link->_faces[0] == coplanarPolyg &&
3101                    !coplanarPolyg->IsPolyLink( polygon._links[ iL  ]) &&
3102                    !coplanarPolyg->IsPolyLink( polygon._links[ iL2 ]) &&
3103                    coplanarPolyg < & _polygons[ nbQuadPolygons ])
3104                 break;
3105             if ( iL2 == polygon._links.size() )
3106               coplanarPolyg = 0;
3107           }
3108           if ( coplanarPolyg ) // coplanar polygon found
3109           {
3110             freeLinks.resize( freeLinks.size() - polygon._polyLinks.size() );
3111             nbFreeLinks -= polygon._polyLinks.size();
3112
3113             // an E_IntersectPoint used to mark nodes of coplanarPolyg
3114             // as lying on curFace while they are not at intersection with geometry
3115             ipTmp._faceIDs.resize(1);
3116             ipTmp._faceIDs[0] = curFace;
3117
3118             // fill freeLinks with links not shared by coplanarPolyg and polygon
3119             for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
3120               if ( polygon._links[ iL ]._link->_faces[1] &&
3121                    polygon._links[ iL ]._link->_faces[0] != coplanarPolyg )
3122               {
3123                 _Face* p = polygon._links[ iL ]._link->_faces[0];
3124                 for ( size_t iL2 = 0; iL2 < p->_links.size(); ++iL2 )
3125                   if ( p->_links[ iL2 ]._link == polygon._links[ iL ]._link )
3126                   {
3127                     freeLinks.push_back( & p->_links[ iL2 ] );
3128                     ++nbFreeLinks;
3129                     freeLinks.back()->RemoveFace( &polygon );
3130                     break;
3131                   }
3132               }
3133             for ( size_t iL = 0; iL < coplanarPolyg->_links.size(); ++iL )
3134               if ( coplanarPolyg->_links[ iL ]._link->_faces[1] &&
3135                    coplanarPolyg->_links[ iL ]._link->_faces[1] != &polygon )
3136               {
3137                 _Face* p = coplanarPolyg->_links[ iL ]._link->_faces[0];
3138                 if ( p == coplanarPolyg )
3139                   p = coplanarPolyg->_links[ iL ]._link->_faces[1];
3140                 for ( size_t iL2 = 0; iL2 < p->_links.size(); ++iL2 )
3141                   if ( p->_links[ iL2 ]._link == coplanarPolyg->_links[ iL ]._link )
3142                   {
3143                     // set links of coplanarPolyg in place of used freeLinks
3144                     // to re-create coplanarPolyg next
3145                     size_t iL3 = 0;
3146                     for ( ; iL3 < freeLinks.size() && freeLinks[ iL3 ]; ++iL3 );
3147                     if ( iL3 < freeLinks.size() )
3148                       freeLinks[ iL3 ] = ( & p->_links[ iL2 ] );
3149                     else
3150                       freeLinks.push_back( & p->_links[ iL2 ] );
3151                     ++nbFreeLinks;
3152                     freeLinks[ iL3 ]->RemoveFace( coplanarPolyg );
3153                     //  mark nodes of coplanarPolyg as lying on curFace
3154                     for ( int iN = 0; iN < 2; ++iN )
3155                     {
3156                       _Node* n = freeLinks[ iL3 ]->_link->_nodes[ iN ];
3157                       if ( n->_intPoint ) n->_intPoint->Add( ipTmp._faceIDs );
3158                       else                n->_intPoint = &ipTmp;
3159                     }
3160                     break;
3161                   }
3162               }
3163             // set coplanarPolyg to be re-created next
3164             for ( size_t iP = 0; iP < _polygons.size(); ++iP )
3165               if ( coplanarPolyg == & _polygons[ iP ] )
3166               {
3167                 iPolygon = iP;
3168                 _polygons[ iPolygon ]._links.clear();
3169                 _polygons[ iPolygon ]._polyLinks.clear();
3170                 break;
3171               }
3172             _polygons.pop_back();
3173             usedFaceIDs.erase( curFace );
3174             continue;
3175           } // if ( coplanarPolyg )
3176         } // if ( hasEdgeIntersections ) - search for coplanarPolyg
3177
3178         iPolygon = _polygons.size();
3179
3180       } // end of case ( polygon._links.size() > 2 )
3181     } // while ( nbFreeLinks > 0 )
3182
3183     // check volume size
3184     _hasTooSmall = ! checkPolyhedronSize( intFlag & IS_CUT_BY_INTERNAL_FACE );
3185
3186     for ( size_t i = 0; i < 8; ++i )
3187       if ( _hexNodes[ i ]._intPoint == &ipTmp )
3188         _hexNodes[ i ]._intPoint = 0;
3189
3190     if ( _hasTooSmall )
3191       return false; // too small volume
3192
3193
3194     // Try to find out names of no-name polygons (issue # 19887)
3195     if ( _grid->IsToRemoveExcessEntities() && _polygons.back()._name == SMESH_Block::ID_NONE )
3196     {
3197       gp_XYZ uvwCenter =
3198         0.5 * ( _grid->_coords[0][_i] + _grid->_coords[0][_i+1] ) * _grid->_axes[0] +
3199         0.5 * ( _grid->_coords[1][_j] + _grid->_coords[1][_j+1] ) * _grid->_axes[1] +
3200         0.5 * ( _grid->_coords[2][_k] + _grid->_coords[2][_k+1] ) * _grid->_axes[2];
3201       for ( size_t i = _polygons.size() - 1; _polygons[i]._name == SMESH_Block::ID_NONE; --i )
3202       {
3203         _Face& face = _polygons[ i ];
3204         Bnd_Box bb;
3205         gp_Pnt uvw;
3206         for ( size_t iL = 0; iL < face._links.size(); ++iL )
3207         {
3208           _Node* n = face._links[ iL ].FirstNode();
3209           gp_XYZ p = SMESH_NodeXYZ( n->Node() );
3210           _grid->ComputeUVW( p, uvw.ChangeCoord().ChangeData() );
3211           bb.Add( uvw );
3212         }
3213         gp_Pnt pMin = bb.CornerMin();
3214         if ( bb.IsXThin( _grid->_tol ))
3215           face._name = pMin.X() < uvwCenter.X() ? SMESH_Block::ID_F0yz : SMESH_Block::ID_F1yz;
3216         else if ( bb.IsYThin( _grid->_tol ))
3217           face._name = pMin.Y() < uvwCenter.Y() ? SMESH_Block::ID_Fx0z : SMESH_Block::ID_Fx1z;
3218         else if ( bb.IsZThin( _grid->_tol ))
3219           face._name = pMin.Z() < uvwCenter.Z() ? SMESH_Block::ID_Fxy0 : SMESH_Block::ID_Fxy1;
3220       }
3221     }
3222
3223     _volumeDefs._nodes.clear();
3224     _volumeDefs._quantities.clear();
3225     _volumeDefs._names.clear();
3226
3227     // create a classic cell if possible
3228
3229     int nbPolygons = 0;
3230     for ( size_t iF = 0; iF < _polygons.size(); ++iF )
3231       nbPolygons += (_polygons[ iF ]._links.size() > 0 );
3232
3233     //const int nbNodes = _nbCornerNodes + nbIntersections;
3234     int nbNodes = 0;
3235     for ( size_t i = 0; i < 8; ++i )
3236       nbNodes += _hexNodes[ i ].IsUsedInFace();
3237     for ( size_t i = 0; i < _intNodes.size(); ++i )
3238       nbNodes += _intNodes[ i ].IsUsedInFace();
3239
3240     bool isClassicElem = false;
3241     if (      nbNodes == 8 && nbPolygons == 6 ) isClassicElem = addHexa();
3242     else if ( nbNodes == 4 && nbPolygons == 4 ) isClassicElem = addTetra();
3243     else if ( nbNodes == 6 && nbPolygons == 5 ) isClassicElem = addPenta();
3244     else if ( nbNodes == 5 && nbPolygons == 5 ) isClassicElem = addPyra ();
3245     if ( !isClassicElem )
3246     {
3247       for ( size_t iF = 0; iF < _polygons.size(); ++iF )
3248       {
3249         const size_t nbLinks = _polygons[ iF ]._links.size();
3250         if ( nbLinks == 0 ) continue;
3251         _volumeDefs._quantities.push_back( nbLinks );
3252         _volumeDefs._names.push_back( _polygons[ iF ]._name );
3253         for ( size_t iL = 0; iL < nbLinks; ++iL )
3254           _volumeDefs._nodes.push_back( _polygons[ iF ]._links[ iL ].FirstNode() );
3255       }
3256     }
3257     _volumeDefs._solidID = solid->ID();
3258
3259     return !_volumeDefs._nodes.empty();
3260   }
3261   //================================================================================
3262   /*!
3263    * \brief Create elements in the mesh
3264    */
3265   int Hexahedron::MakeElements(SMESH_MesherHelper&                      helper,
3266                                const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap)
3267   {
3268     SMESHDS_Mesh* mesh = helper.GetMeshDS();
3269
3270     CellsAroundLink c( _grid, 0 );
3271     const size_t nbGridCells = c._nbCells[0] * c._nbCells[1] * c._nbCells[2];
3272     vector< Hexahedron* > allHexa( nbGridCells, 0 );
3273     int nbIntHex = 0;
3274
3275     // set intersection nodes from GridLine's to links of allHexa
3276     int i,j,k, cellIndex;
3277     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
3278     {
3279       // loop on GridLine's parallel to iDir
3280       LineIndexer lineInd = _grid->GetLineIndexer( iDir );
3281       CellsAroundLink fourCells( _grid, iDir );
3282       for ( ; lineInd.More(); ++lineInd )
3283       {
3284         GridLine& line = _grid->_lines[ iDir ][ lineInd.LineIndex() ];
3285         multiset< F_IntersectPoint >::const_iterator ip = line._intPoints.begin();
3286         for ( ; ip != line._intPoints.end(); ++ip )
3287