src/StdMeshers/StdMeshers_Cartesian_3D.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2012  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
   5 //
   6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8 // License as published by the Free Software Foundation; either
   9 // version 2.1 of the License.
  10 //
  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14 // Lesser General Public License for more details.
  15 //
  16 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22 //  File   : StdMeshers_Cartesian_3D.cxx
  23 //  Module : SMESH
  24 //
  25 #include "StdMeshers_Cartesian_3D.hxx"
  26
  27 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  28 #include "SMESH_Block.hxx"
  29 #include "SMESH_Comment.hxx"
  30 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  31 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  32 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  33 #include "SMESH_subMeshEventListener.hxx"
  34 #include "StdMeshers_CartesianParameters3D.hxx"
  35
  36 #include "utilities.h"
  37 #include "Utils_ExceptHandlers.hxx"
  38
  39 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  40 #include <BRepBndLib.hxx>
  41 #include <BRepBuilderAPI_Copy.hxx>
  42 #include <BRepTools.hxx>
  43 #include <BRep_Tool.hxx>
  44 #include <Bnd_Box.hxx>
  45 #include <ElSLib.hxx>
  46 #include <Geom2d_BSplineCurve.hxx>
  47 #include <Geom2d_BezierCurve.hxx>
  48 #include <Geom2d_TrimmedCurve.hxx>
  49 #include <Geom_BSplineCurve.hxx>
  50 #include <Geom_BSplineSurface.hxx>
  51 #include <Geom_BezierCurve.hxx>
  52 #include <Geom_BezierSurface.hxx>
  53 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  54 #include <Geom_TrimmedCurve.hxx>
  55 #include <IntAna_IntConicQuad.hxx>
  56 #include <IntAna_IntLinTorus.hxx>
  57 #include <IntAna_Quadric.hxx>
  58 #include <IntCurveSurface_TransitionOnCurve.hxx>
  59 #include <IntCurvesFace_Intersector.hxx>
  60 #include <Poly_Triangulation.hxx>
  61 #include <Precision.hxx>
  62 #include <TopExp.hxx>
  63 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  64 #include <TopLoc_Location.hxx>
  65 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
  66 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  67 #include <TopoDS.hxx>
  68 #include <TopoDS_Face.hxx>
  69 #include <TopoDS_TShape.hxx>
  70 #include <gp_Cone.hxx>
  71 #include <gp_Cylinder.hxx>
  72 #include <gp_Lin.hxx>
  73 #include <gp_Pln.hxx>
  74 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  75 #include <gp_Sphere.hxx>
  76 #include <gp_Torus.hxx>
  77
  78 //#undef WITH_TBB
  79 #ifdef WITH_TBB
  80 #include <tbb/parallel_for.h>
  81 //#include <tbb/enumerable_thread_specific.h>
  82 #endif
  83
  84 using namespace std;
  85
  86 //#define _MY_DEBUG_
  87
  88 #define ELLIPSOLID_WORKAROUND // remove it as soon as http://tracker.dev.opencascade.org/view.php?id=22809 is solved
  89
  90 #ifdef ELLIPSOLID_WORKAROUND
  91 #include <BRepIntCurveSurface_Inter.hxx>
  92 #include <BRepTopAdaptor_TopolTool.hxx>
  93 #include <BRepAdaptor_HSurface.hxx>
  94 #endif
  95
  96 //=============================================================================
  97 /*!
  98  * Constructor
  99  */
 100 //=============================================================================
 101
 102 StdMeshers_Cartesian_3D::StdMeshers_Cartesian_3D(int hypId, int studyId, SMESH_Gen * gen)
 103   :SMESH_3D_Algo(hypId, studyId, gen)
 104 {
 105   _name = "Cartesian_3D";
 106   _shapeType = (1 << TopAbs_SOLID);       // 1 bit /shape type
 107   _compatibleHypothesis.push_back("CartesianParameters3D");
 108
 109   _onlyUnaryInput = false;          // to mesh all SOLIDs at once
 110   _requireDiscreteBoundary = false; // 2D mesh not needed
 111   _supportSubmeshes = false;        // do not use any existing mesh
 112 }
 113
 114 //=============================================================================
 115 /*!
 116  * Check presence of a hypothesis
 117  */
 118 //=============================================================================
 119
 120 bool StdMeshers_Cartesian_3D::CheckHypothesis (SMESH_Mesh&          aMesh,
 121                                                const TopoDS_Shape&  aShape,
 122                                                Hypothesis_Status&   aStatus)
 123 {
 124   aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_MISSING;
 125
 126   const list<const SMESHDS_Hypothesis*>& hyps = GetUsedHypothesis(aMesh, aShape);
 127   list <const SMESHDS_Hypothesis* >::const_iterator h = hyps.begin();
 128   if ( h == hyps.end())
 129   {
 130     return false;
 131   }
 132
 133   for ( ; h != hyps.end(); ++h )
 134   {
 135     if (( _hyp = dynamic_cast<const StdMeshers_CartesianParameters3D*>( *h )))
 136     {
 137       aStatus = _hyp->IsDefined() ? HYP_OK : HYP_BAD_PARAMETER;
 138       break;
 139     }
 140   }
 141
 142   return aStatus == HYP_OK;
 143 }
 144
 145 namespace
 146 {
 147   //=============================================================================
 148   // Definitions of internal utils
 149   // --------------------------------------------------------------------------
 150   enum Transition {
 151     Trans_TANGENT = IntCurveSurface_Tangent,
 152     Trans_IN      = IntCurveSurface_In,
 153     Trans_OUT     = IntCurveSurface_Out,
 154     Trans_APEX
 155   };
 156   // --------------------------------------------------------------------------
 157   /*!
 158    * \brief Data of intersection between a GridLine and a TopoDS_Face
 159    */
 160   struct IntersectionPoint
 161   {
 162     double                       _paramOnLine;
 163     mutable Transition           _transition;
 164     mutable const SMDS_MeshNode* _node;
 165     mutable size_t               _indexOnLine;
 166
 167     IntersectionPoint(): _node(0) {}
 168     bool operator< ( const IntersectionPoint& o ) const { return _paramOnLine < o._paramOnLine; }
 169   };
 170   // --------------------------------------------------------------------------
 171   /*!
 172    * \brief A line of the grid and its intersections with 2D geometry
 173    */
 174   struct GridLine
 175   {
 176     gp_Lin _line;
 177     double _length; // line length
 178     multiset< IntersectionPoint > _intPoints;
 179
 180     void RemoveExcessIntPoints( const double tol );
 181     bool GetIsOutBefore( multiset< IntersectionPoint >::iterator ip, bool prevIsOut );
 182   };
 183   // --------------------------------------------------------------------------
 184   /*!
 185    * \brief Iterator on the parallel grid lines of one direction
 186    */
 187   struct LineIndexer
 188   {
 189     size_t _size  [3];
 190     size_t _curInd[3];
 191     size_t _iVar1, _iVar2, _iConst;
 192     string _name1, _name2, _nameConst;
 193     LineIndexer() {}
 194     LineIndexer( size_t sz1, size_t sz2, size_t sz3,
 195                  size_t iv1, size_t iv2, size_t iConst,
 196                  const string& nv1, const string& nv2, const string& nConst )
 197     {
 198       _size[0] = sz1; _size[1] = sz2; _size[2] = sz3;
 199       _curInd[0] = _curInd[1] = _curInd[2] = 0;
 200       _iVar1 = iv1; _iVar2 = iv2; _iConst = iConst;
 201       _name1 = nv1; _name2 = nv2; _nameConst = nConst;
 202     }
 203
 204     size_t I() const { return _curInd[0]; }
 205     size_t J() const { return _curInd[1]; }
 206     size_t K() const { return _curInd[2]; }
 207     void SetIJK( size_t i, size_t j, size_t k )
 208     {
 209       _curInd[0] = i; _curInd[1] = j; _curInd[2] = k;
 210     }
 211     void operator++()
 212     {
 213       if ( ++_curInd[_iVar1] == _size[_iVar1] )
 214         _curInd[_iVar1] = 0, ++_curInd[_iVar2];
 215     }
 216     bool More() const { return _curInd[_iVar2] < _size[_iVar2]; }
 217     size_t LineIndex   () const { return _curInd[_iVar1] + _curInd[_iVar2]* _size[_iVar1]; }
 218     size_t LineIndex10 () const { return (_curInd[_iVar1] + 1 ) + _curInd[_iVar2]* _size[_iVar1]; }
 219     size_t LineIndex01 () const { return _curInd[_iVar1] + (_curInd[_iVar2] + 1 )* _size[_iVar1]; }
 220     size_t LineIndex11 () const { return (_curInd[_iVar1] + 1 ) + (_curInd[_iVar2] + 1 )* _size[_iVar1]; }
 221     void SetIndexOnLine (size_t i)  { _curInd[ _iConst ] = i; }
 222     size_t NbLines() const { return _size[_iVar1] * _size[_iVar2]; }
 223   };
 224   // --------------------------------------------------------------------------
 225   /*!
 226    * \brief Container of GridLine's
 227    */
 228   struct Grid
 229   {
 230     vector< double >   _coords[3]; // coordinates of grid nodes
 231     vector< GridLine > _lines [3]; //  in 3 directions
 232     double             _tol, _minCellSize;
 233
 234     vector< const SMDS_MeshNode* > _nodes; // mesh nodes at grid nodes
 235     vector< bool >                 _isBndNode; // is mesh node at intersection with geometry
 236
 237     size_t CellIndex( size_t i, size_t j, size_t k ) const
 238     {
 239       return i + j*(_coords[0].size()-1) + k*(_coords[0].size()-1)*(_coords[1].size()-1);
 240     }
 241     size_t NodeIndex( size_t i, size_t j, size_t k ) const
 242     {
 243       return i + j*_coords[0].size() + k*_coords[0].size()*_coords[1].size();
 244     }
 245     size_t NodeIndexDX() const { return 1; }
 246     size_t NodeIndexDY() const { return _coords[0].size(); }
 247     size_t NodeIndexDZ() const { return _coords[0].size() * _coords[1].size(); }
 248
 249     LineIndexer GetLineIndexer(size_t iDir) const;
 250
 251     void SetCoordinates(const vector<double>& xCoords,
 252                         const vector<double>& yCoords,
 253                         const vector<double>& zCoords,
 254                         const TopoDS_Shape&   shape );
 255     void ComputeNodes(SMESH_MesherHelper& helper);
 256   };
 257 #ifdef ELLIPSOLID_WORKAROUND
 258   // --------------------------------------------------------------------------
 259   /*!
 260    * \brief struct temporary replacing IntCurvesFace_Intersector until
 261    *        OCCT bug 0022809 is fixed
 262    *        http://tracker.dev.opencascade.org/view.php?id=22809
 263    */
 264   struct TMP_IntCurvesFace_Intersector
 265   {
 266     BRepAdaptor_Surface                       _surf;
 267     double                                    _tol;
 268     BRepIntCurveSurface_Inter                 _intcs;
 269     vector<IntCurveSurface_IntersectionPoint> _points;
 270     BRepTopAdaptor_TopolTool                  _clsf;
 271
 272     TMP_IntCurvesFace_Intersector(const TopoDS_Face& face, const double tol)
 273       :_surf( face ), _tol( tol ), _clsf( new BRepAdaptor_HSurface(_surf) ) {}
 274     Bnd_Box Bounding() const { Bnd_Box b; BRepBndLib::Add (_surf.Face(), b); return b; }
 275     void Perform( const gp_Lin& line, const double w0, const double w1 )
 276     {
 277       _points.clear();
 278       for ( _intcs.Init( _surf.Face(), line, _tol ); _intcs.More(); _intcs.Next() )
 279         if ( w0 <= _intcs.W() && _intcs.W() <= w1 )
 280           _points.push_back( _intcs.Point() );
 281     }
 282     bool IsDone() const { return true; }
 283     int  NbPnt()  const { return _points.size(); }
 284     IntCurveSurface_TransitionOnCurve Transition( const int i ) const { return _points[ i-1 ].Transition(); }
 285     double       WParameter( const int i ) const { return _points[ i-1 ].W(); }
 286     TopAbs_State ClassifyUVPoint(const gp_Pnt2d& p) { return _clsf.Classify( p, _tol ); }
 287   };
 288 #define __IntCurvesFace_Intersector TMP_IntCurvesFace_Intersector
 289 #else
 290 #define __IntCurvesFace_Intersector IntCurvesFace_Intersector
 291 #endif
 292   // --------------------------------------------------------------------------
 293   /*!
 294    * \brief Intersector of TopoDS_Face with all GridLine's
 295    */
 296   struct FaceGridIntersector
 297   {
 298     TopoDS_Face _face;
 299     Grid*       _grid;
 300     Bnd_Box     _bndBox;
 301     __IntCurvesFace_Intersector* _surfaceInt;
 302     vector< std::pair< GridLine*, IntersectionPoint > > _intersections;
 303
 304     FaceGridIntersector(): _grid(0), _surfaceInt(0) {}
 305     void Intersect();
 306     bool IsInGrid(const Bnd_Box& gridBox);
 307
 308     void StoreIntersections()
 309     {
 310       for ( size_t i = 0; i < _intersections.size(); ++i )
 311         _intersections[i].first->_intPoints.insert( _intersections[i].second );
 312     }
 313     const Bnd_Box& GetFaceBndBox()
 314     {
 315       GetCurveFaceIntersector();
 316       return _bndBox;
 317     }
 318     __IntCurvesFace_Intersector* GetCurveFaceIntersector()
 319     {
 320       if ( !_surfaceInt )
 321       {
 322         _surfaceInt = new __IntCurvesFace_Intersector( _face, Precision::PConfusion() );
 323         _bndBox     = _surfaceInt->Bounding();
 324         if ( _bndBox.IsVoid() )
 325           BRepBndLib::Add (_face, _bndBox);
 326       }
 327       return _surfaceInt;
 328     }
 329     bool IsThreadSafe(set< const Standard_Transient* >& noSafeTShapes) const;
 330   };
 331   // --------------------------------------------------------------------------
 332   /*!
 333    * \brief Intersector of a surface with a GridLine
 334    */
 335   struct FaceLineIntersector
 336   {
 337     double      _tol;
 338     double      _u, _v, _w; // params on the face and the line
 339     Transition  _transition; // transition of at intersection (see IntCurveSurface.cdl)
 340     Transition  _transIn, _transOut; // IN and OUT transitions depending of face orientation
 341
 342     gp_Pln      _plane;
 343     gp_Cylinder _cylinder;
 344     gp_Cone     _cone;
 345     gp_Sphere   _sphere;
 346     gp_Torus    _torus;
 347     __IntCurvesFace_Intersector* _surfaceInt;
 348
 349     vector< IntersectionPoint > _intPoints;
 350
 351     void IntersectWithPlane   (const GridLine& gridLine);
 352     void IntersectWithCylinder(const GridLine& gridLine);
 353     void IntersectWithCone    (const GridLine& gridLine);
 354     void IntersectWithSphere  (const GridLine& gridLine);
 355     void IntersectWithTorus   (const GridLine& gridLine);
 356     void IntersectWithSurface (const GridLine& gridLine);
 357
 358     bool UVIsOnFace() const;
 359     void addIntPoint(const bool toClassify=true);
 360     bool isParamOnLineOK( const double linLength )
 361     {
 362       return -_tol < _w && _w < linLength + _tol;
 363     }
 364     FaceLineIntersector():_surfaceInt(0) {}
 365     ~FaceLineIntersector() { if (_surfaceInt ) delete _surfaceInt; _surfaceInt = 0; }
 366   };
 367   // --------------------------------------------------------------------------
 368   /*!
 369    * \brief Class representing topology of the hexahedron and creating a mesh
 370    *        volume basing on analysis of hexahedron intersection with geometry
 371    */
 372   class Hexahedron
 373   {
 374     // --------------------------------------------------------------------------------
 375     struct _Face;
 376     struct _Link;
 377     // --------------------------------------------------------------------------------
 378     struct _Node //!< node either at a hexahedron corner or at GridLine intersection
 379     {
 380       const SMDS_MeshNode*     _node; // mesh node at hexahedron corner
 381       const IntersectionPoint* _intPoint;
 382
 383       _Node(const SMDS_MeshNode* n=0, const IntersectionPoint* ip=0):_node(n), _intPoint(ip) {}
 384       const SMDS_MeshNode* Node() const { return _intPoint ? _intPoint->_node : _node; }
 385       //bool IsCorner() const { return _node; }
 386     };
 387     // --------------------------------------------------------------------------------
 388     struct _Link // link connecting two _Node's
 389     {
 390       _Node* _nodes[2];
 391       vector< _Node>  _intNodes; // _Node's at GridLine intersections
 392       vector< _Link > _splits;
 393       vector< _Face*> _faces;
 394     };
 395     // --------------------------------------------------------------------------------
 396     struct _OrientedLink
 397     {
 398       _Link* _link;
 399       bool   _reverse;
 400       _OrientedLink( _Link* link=0, bool reverse=false ): _link(link), _reverse(reverse) {}
 401       void Reverse() { _reverse = !_reverse; }
 402       int NbResultLinks() const { return _link->_splits.size(); }
 403       _OrientedLink ResultLink(int i) const
 404       {
 405         return _OrientedLink(&_link->_splits[_reverse ? NbResultLinks()-i-1 : i],_reverse);
 406       }
 407       _Node* FirstNode() const { return _link->_nodes[ _reverse ]; }
 408       _Node* LastNode() const { return _link->_nodes[ !_reverse ]; }
 409     };
 410     // --------------------------------------------------------------------------------
 411     struct _Face
 412     {
 413       vector< _OrientedLink > _links;
 414       vector< _Link >         _polyLinks; // links added to close a polygonal face
 415     };
 416     // --------------------------------------------------------------------------------
 417     struct _volumeDef // holder of nodes of a volume mesh element
 418     {
 419       vector< const SMDS_MeshNode* > _nodes;
 420       vector< int >                  _quantities;
 421       typedef boost::shared_ptr<_volumeDef> Ptr;
 422       void set( const vector< const SMDS_MeshNode* >& nodes,
 423                 const vector< int > quant = vector< int >() )
 424       { _nodes = nodes; _quantities = quant; }
 425       // static Ptr New( const vector< const SMDS_MeshNode* >& nodes,
 426       //                 const vector< int > quant = vector< int >() )
 427       // {
 428       //   _volumeDef* def = new _volumeDef;
 429       //   def->_nodes = nodes;
 430       //   def->_quantities = quant;
 431       //   return Ptr( def );
 432       // }
 433     };
 434
 435     // topology of a hexahedron
 436     int   _nodeShift[8];
 437     _Node _hexNodes[8];
 438     _Link _hexLinks[12];
 439     _Face _hexQuads[6];
 440
 441     // faces resulted from hexahedron intersection
 442     vector< _Face > _polygons;
 443
 444     // computed volume elements
 445     //vector< _volumeDef::Ptr > _volumeDefs;
 446     _volumeDef _volumeDefs;
 447
 448     Grid*       _grid;
 449     double      _sizeThreshold, _sideLength[3];
 450     int         _nbCornerNodes, _nbIntNodes, _nbBndNodes;
 451     int         _origNodeInd; // index of _hexNodes[0] node within the _grid
 452     size_t      _i,_j,_k;
 453
 454   public:
 455     Hexahedron(const double sizeThreshold, Grid* grid);
 456     int MakeElements(SMESH_MesherHelper& helper);
 457     void ComputeElements();
 458     void Init() { init( _i, _j, _k ); }
 459
 460   private:
 461     Hexahedron(const Hexahedron& other );
 462     void init( size_t i, size_t j, size_t k );
 463     void init( size_t i );
 464     int  addElements(SMESH_MesherHelper& helper);
 465     bool isInHole() const;
 466     bool checkPolyhedronSize() const;
 467     bool addHexa ();
 468     bool addTetra();
 469     bool addPenta();
 470     bool addPyra ();
 471   };
 472
 473 #ifdef WITH_TBB
 474   // --------------------------------------------------------------------------
 475   /*!
 476    * \brief Hexahedron computing volumes in one thread
 477    */
 478   struct ParallelHexahedron
 479   {
 480     vector< Hexahedron* >& _hexVec;
 481     vector<int>&           _index;
 482     ParallelHexahedron( vector< Hexahedron* >& hv, vector<int>& ind): _hexVec(hv), _index(ind) {}
 483     void operator() ( const tbb::blocked_range<size_t>& r ) const
 484     {
 485       for ( size_t i = r.begin(); i != r.end(); ++i )
 486         if ( Hexahedron* hex = _hexVec[ _index[i]] )
 487           hex->ComputeElements();
 488     }
 489   };
 490   // --------------------------------------------------------------------------
 491   /*!
 492    * \brief Structure intersecting certain nb of faces with GridLine's in one thread
 493    */
 494   struct ParallelIntersector
 495   {
 496     vector< FaceGridIntersector >& _faceVec;
 497     ParallelIntersector( vector< FaceGridIntersector >& faceVec): _faceVec(faceVec){}
 498     void operator() ( const tbb::blocked_range<size_t>& r ) const
 499     {
 500       for ( size_t i = r.begin(); i != r.end(); ++i )
 501         _faceVec[i].Intersect();
 502     }
 503   };
 504
 505 #endif
 506   //=============================================================================
 507   // Implementation of internal utils
 508   //=============================================================================
 509   /*
 510    * Remove coincident intersection points
 511    */
 512   void GridLine::RemoveExcessIntPoints( const double tol )
 513   {
 514     if ( _intPoints.size() < 2 ) return;
 515
 516     set< Transition > tranSet;
 517     multiset< IntersectionPoint >::iterator ip1, ip2 = _intPoints.begin();
 518     while ( ip2 != _intPoints.end() )
 519     {
 520       tranSet.clear();
 521       ip1 = ip2++;
 522       while ( ip2->_paramOnLine - ip1->_paramOnLine <= tol  && ip2 != _intPoints.end())
 523       {
 524         tranSet.insert( ip1->_transition );
 525         tranSet.insert( ip2->_transition );
 526         _intPoints.erase( ip1 );
 527         ip1 = ip2++;
 528       }
 529       if ( tranSet.size() > 1 ) // points with different transition coincide
 530       {
 531         bool isIN  = tranSet.count( Trans_IN );
 532         bool isOUT = tranSet.count( Trans_OUT );
 533         if ( isIN && isOUT )
 534           (*ip1)._transition = Trans_TANGENT;
 535         else
 536           (*ip1)._transition = isIN ? Trans_IN : Trans_OUT;
 537       }
 538     }
 539   }
 540   //================================================================================
 541   /*
 542    * Return "is OUT" state for nodes before the given intersection point
 543    */
 544   bool GridLine::GetIsOutBefore( multiset< IntersectionPoint >::iterator ip, bool prevIsOut )
 545   {
 546     if ( ip->_transition == Trans_IN )
 547       return true;
 548     if ( ip->_transition == Trans_OUT )
 549       return false;
 550     if ( ip->_transition == Trans_APEX )
 551     {
 552       // singularity point (apex of a cone)
 553       if ( _intPoints.size() == 1 || ip == _intPoints.begin() )
 554         return true;
 555       multiset< IntersectionPoint >::iterator ipBef = ip, ipAft = ++ip;
 556       if ( ipAft == _intPoints.end() )
 557         return false;
 558       --ipBef;
 559       if ( ipBef->_transition != ipAft->_transition )
 560         return ( ipBef->_transition == Trans_OUT );
 561       return ( ipBef->_transition != Trans_OUT );
 562     }
 563     return prevIsOut; // _transition == Trans_TANGENT
 564   }
 565   //================================================================================
 566   /*
 567    * Return an iterator on GridLine's in a given direction
 568    */
 569   LineIndexer Grid::GetLineIndexer(size_t iDir) const
 570   {
 571     const size_t indices[] = { 1,2,0, 0,2,1, 0,1,2 };
 572     const string s[] = { "X", "Y", "Z" };
 573     LineIndexer li( _coords[0].size(),  _coords[1].size(),    _coords[2].size(),
 574                     indices[iDir*3],    indices[iDir*3+1],    indices[iDir*3+2],
 575                     s[indices[iDir*3]], s[indices[iDir*3+1]], s[indices[iDir*3+2]]);
 576     return li;
 577   }
 578   //=============================================================================
 579   /*
 580    * Creates GridLine's of the grid
 581    */
 582   void Grid::SetCoordinates(const vector<double>& xCoords,
 583                             const vector<double>& yCoords,
 584                             const vector<double>& zCoords,
 585                             const TopoDS_Shape&   shape)
 586   {
 587     _coords[0] = xCoords;
 588     _coords[1] = yCoords;
 589     _coords[2] = zCoords;
 590
 591     // compute tolerance
 592     _minCellSize = Precision::Infinite();
 593     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
 594     {
 595       for ( size_t i = 1; i < _coords[ iDir ].size(); ++i )
 596       {
 597         double cellLen = _coords[ iDir ][ i ] - _coords[ iDir ][ i-1 ];
 598         if ( cellLen < _minCellSize )
 599           _minCellSize = cellLen;
 600       }
 601     }
 602     if ( _minCellSize < Precision::Confusion() )
 603       throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
 604                                 SMESH_Comment("Too small cell size: ") << _tol );
 605     _tol = _minCellSize / 1000.;
 606
 607     // attune grid extremities to shape bounding box computed by vertices
 608     Bnd_Box shapeBox;
 609     for ( TopExp_Explorer vExp( shape, TopAbs_VERTEX ); vExp.More(); vExp.Next() )
 610       shapeBox.Add( BRep_Tool::Pnt( TopoDS::Vertex( vExp.Current() )));
 611
 612     double sP[6]; // aXmin, aYmin, aZmin, aXmax, aYmax, aZmax
 613     shapeBox.Get(sP[0],sP[1],sP[2],sP[3],sP[4],sP[5]);
 614     double* cP[6] = { &_coords[0].front(), &_coords[1].front(), &_coords[2].front(),
 615                       &_coords[0].back(),  &_coords[1].back(),  &_coords[2].back() };
 616     for ( int i = 0; i < 6; ++i )
 617       if ( fabs( sP[i] - *cP[i] ) < _tol )
 618         *cP[i] = sP[i] + _tol/1000. * ( i < 3 ? +1 : -1 );
 619
 620     // create lines
 621     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
 622     {
 623       LineIndexer li = GetLineIndexer( iDir );
 624       _lines[iDir].resize( li.NbLines() );
 625       double len = _coords[ iDir ].back() - _coords[iDir].front();
 626       gp_Vec dir( iDir==0, iDir==1, iDir==2 );
 627       for ( ; li.More(); ++li )
 628       {
 629         GridLine& gl = _lines[iDir][ li.LineIndex() ];
 630         gl._line.SetLocation(gp_Pnt(_coords[0][li.I()], _coords[1][li.J()], _coords[2][li.K()]));
 631         gl._line.SetDirection( dir );
 632         gl._length = len;
 633       }
 634     }
 635   }
 636   //================================================================================
 637   /*
 638    * Creates all nodes
 639    */
 640   void Grid::ComputeNodes(SMESH_MesherHelper& helper)
 641   {
 642     // state of each node of the grid relative to the geomerty
 643     const size_t nbGridNodes = _coords[0].size() * _coords[1].size() * _coords[2].size();
 644     vector< bool > isNodeOut( nbGridNodes, false );
 645     _nodes.resize( nbGridNodes, 0 );
 646     _isBndNode.resize( nbGridNodes, false );
 647
 648     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
 649     {
 650       LineIndexer li = GetLineIndexer( iDir );
 651
 652       // find out a shift of node index while walking along a GridLine in this direction
 653       li.SetIndexOnLine( 0 );
 654       size_t nIndex0 = NodeIndex( li.I(), li.J(), li.K() );
 655       li.SetIndexOnLine( 1 );
 656       const size_t nShift = NodeIndex( li.I(), li.J(), li.K() ) - nIndex0;
 657
 658       const vector<double> & coords = _coords[ iDir ];
 659       for ( ; li.More(); ++li ) // loop on lines in iDir
 660       {
 661         li.SetIndexOnLine( 0 );
 662         nIndex0 = NodeIndex( li.I(), li.J(), li.K() );
 663
 664         GridLine& line = _lines[ iDir ][ li.LineIndex() ];
 665         line.RemoveExcessIntPoints( _tol );
 666         multiset< IntersectionPoint >& intPnts = _lines[ iDir ][ li.LineIndex() ]._intPoints;
 667         multiset< IntersectionPoint >::iterator ip = intPnts.begin();
 668
 669         bool isOut = true;
 670         const double* nodeCoord = & coords[0], *coord0 = nodeCoord, *coordEnd = coord0 + coords.size();
 671         double nodeParam = 0;
 672         for ( ; ip != intPnts.end(); ++ip )
 673         {
 674           // set OUT state or just skip IN nodes before ip
 675           if ( nodeParam < ip->_paramOnLine - _tol )
 676           {
 677             isOut = line.GetIsOutBefore( ip, isOut );
 678
 679             while ( nodeParam < ip->_paramOnLine - _tol )
 680             {
 681               if ( isOut )
 682                 isNodeOut[ nIndex0 + nShift * ( nodeCoord-coord0 ) ] = isOut;
 683               if ( ++nodeCoord <  coordEnd )
 684                 nodeParam = *nodeCoord - *coord0;
 685               else
 686                 break;
 687             }
 688             if ( nodeCoord == coordEnd ) break;
 689           }
 690           // create a mesh node on a GridLine at ip if it does not coincide with a grid node
 691           if ( nodeParam > ip->_paramOnLine + _tol )
 692           {
 693             li.SetIndexOnLine( 0 );
 694             double xyz[3] = { _coords[0][ li.I() ], _coords[1][ li.J() ], _coords[2][ li.K() ]};
 695             xyz[ li._iConst ] += ip->_paramOnLine;
 696             ip->_node = helper.AddNode( xyz[0], xyz[1], xyz[2] );
 697             ip->_indexOnLine = nodeCoord-coord0-1;
 698           }
 699           // create a mesh node at ip concident with a grid node
 700           else
 701           {
 702             int nodeIndex = nIndex0 + nShift * ( nodeCoord-coord0 );
 703             if ( ! _nodes[ nodeIndex ] )
 704             {
 705               li.SetIndexOnLine( nodeCoord-coord0 );
 706               double xyz[3] = { _coords[0][ li.I() ], _coords[1][ li.J() ], _coords[2][ li.K() ]};
 707               _nodes[ nodeIndex ] = helper.AddNode( xyz[0], xyz[1], xyz[2] );
 708               _isBndNode[ nodeIndex ] = true;
 709             }
 710             //ip->_node = _nodes[ nodeIndex ];
 711             ip->_indexOnLine = nodeCoord-coord0;
 712             if ( ++nodeCoord < coordEnd )
 713               nodeParam = *nodeCoord - *coord0;
 714           }
 715         }
 716         // set OUT state to nodes after the last ip
 717         for ( ; nodeCoord < coordEnd; ++nodeCoord )
 718           isNodeOut[ nIndex0 + nShift * ( nodeCoord-coord0 ) ] = true;
 719       }
 720     }
 721
 722     // Create mesh nodes at !OUT nodes of the grid
 723
 724     for ( size_t z = 0; z < _coords[2].size(); ++z )
 725       for ( size_t y = 0; y < _coords[1].size(); ++y )
 726         for ( size_t x = 0; x < _coords[0].size(); ++x )
 727         {
 728           size_t nodeIndex = NodeIndex( x, y, z );
 729           if ( !isNodeOut[ nodeIndex ] && !_nodes[ nodeIndex] )
 730             _nodes[ nodeIndex ] = helper.AddNode( _coords[0][x], _coords[1][y], _coords[2][z] );
 731         }
 732
 733 #ifdef _MY_DEBUG_
 734     // check validity of transitions
 735     const char* trName[] = { "TANGENT", "IN", "OUT", "APEX" };
 736     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
 737     {
 738       LineIndexer li = GetLineIndexer( iDir );
 739       for ( ; li.More(); ++li )
 740       {
 741         multiset< IntersectionPoint >& intPnts = _lines[ iDir ][ li.LineIndex() ]._intPoints;
 742         if ( intPnts.empty() ) continue;
 743         if ( intPnts.size() == 1 )
 744         {
 745           if ( intPnts.begin()->_transition != Trans_TANGENT &&
 746                intPnts.begin()->_transition != Trans_APEX )
 747           throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
 748                                     SMESH_Comment("Wrong SOLE transition of GridLine (")
 749                                     << li._curInd[li._iVar1] << ", " << li._curInd[li._iVar2]
 750                                     << ") along " << li._nameConst
 751                                     << ": " << trName[ intPnts.begin()->_transition] );
 752         }
 753         else
 754         {
 755           if ( intPnts.begin()->_transition == Trans_OUT )
 756             throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
 757                                       SMESH_Comment("Wrong START transition of GridLine (")
 758                                       << li._curInd[li._iVar1] << ", " << li._curInd[li._iVar2]
 759                                       << ") along " << li._nameConst
 760                                       << ": " << trName[ intPnts.begin()->_transition ]);
 761           if ( intPnts.rbegin()->_transition == Trans_IN )
 762             throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
 763                                       SMESH_Comment("Wrong END transition of GridLine (")
 764                                       << li._curInd[li._iVar1] << ", " << li._curInd[li._iVar2]
 765                                       << ") along " << li._nameConst
 766                                     << ": " << trName[ intPnts.rbegin()->_transition ]);
 767         }
 768       }
 769     }
 770 #endif
 771   }
 772
 773   //=============================================================================
 774   /*
 775    * Checks if the face is encosed by the grid
 776    */
 777   bool FaceGridIntersector::IsInGrid(const Bnd_Box& gridBox)
 778   {
 779     double x0,y0,z0, x1,y1,z1;
 780     const Bnd_Box& faceBox = GetFaceBndBox();
 781     faceBox.Get(x0,y0,z0, x1,y1,z1);
 782
 783     if ( !gridBox.IsOut( gp_Pnt( x0,y0,z0 )) &&
 784          !gridBox.IsOut( gp_Pnt( x1,y1,z1 )))
 785       return true;
 786
 787     double X0,Y0,Z0, X1,Y1,Z1;
 788     gridBox.Get(X0,Y0,Z0, X1,Y1,Z1);
 789     double faceP[6] = { x0,y0,z0, x1,y1,z1 };
 790     double gridP[6] = { X0,Y0,Z0, X1,Y1,Z1 };
 791     gp_Dir axes[3]  = { gp::DX(), gp::DY(), gp::DZ() };
 792     for ( int iDir = 0; iDir < 6; ++iDir )
 793     {
 794       if ( iDir < 3  && gridP[ iDir ] <= faceP[ iDir ] ) continue;
 795       if ( iDir >= 3 && gridP[ iDir ] >= faceP[ iDir ] ) continue;
 796
 797       // check if the face intersects a side of a gridBox
 798
 799       gp_Pnt p = iDir < 3 ? gp_Pnt( X0,Y0,Z0 ) : gp_Pnt( X1,Y1,Z1 );
 800       gp_Ax1 norm( p, axes[ iDir % 3 ] );
 801       if ( iDir < 3 ) norm.Reverse();
 802
 803       gp_XYZ O = norm.Location().XYZ(), N = norm.Direction().XYZ();
 804
 805       TopLoc_Location loc = _face.Location();
 806       Handle(Poly_Triangulation) aPoly = BRep_Tool::Triangulation(_face,loc);
 807       if ( !aPoly.IsNull() )
 808       {
 809         if ( !loc.IsIdentity() )
 810         {
 811           norm.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
 812           O = norm.Location().XYZ(), N = norm.Direction().XYZ();
 813         }
 814         const double deflection = aPoly->Deflection();
 815
 816         const TColgp_Array1OfPnt& nodes = aPoly->Nodes();
 817         for ( int i = nodes.Lower(); i <= nodes.Upper(); ++i )
 818           if (( nodes( i ).XYZ() - O ) * N > _grid->_tol + deflection )
 819             return false;
 820       }
 821       else
 822       {
 823         BRepAdaptor_Surface surf( _face );
 824         double u0, u1, v0, v1, du, dv, u, v;
 825         BRepTools::UVBounds( _face, u0, u1, v0, v1);
 826         if ( surf.GetType() == GeomAbs_Plane ) {
 827           du = u1 - u0, dv = v1 - v0;
 828         }
 829         else {
 830           du = surf.UResolution( _grid->_minCellSize / 10. );
 831           dv = surf.VResolution( _grid->_minCellSize / 10. );
 832         }
 833         for ( u = u0, v = v0; u <= u1 && v <= v1; u += du, v += dv )
 834         {
 835           gp_Pnt p = surf.Value( u, v );
 836           if (( p.XYZ() - O ) * N > _grid->_tol )
 837           {
 838             TopAbs_State state = GetCurveFaceIntersector()->ClassifyUVPoint(gp_Pnt2d( u, v ));
 839             if ( state == TopAbs_IN || state == TopAbs_ON )
 840               return false;
 841           }
 842         }
 843       }
 844     }
 845     return true;
 846   }
 847   //=============================================================================
 848   /*
 849    * Intersects TopoDS_Face with all GridLine's
 850    */
 851   void FaceGridIntersector::Intersect()
 852   {
 853     FaceLineIntersector intersector;
 854     intersector._surfaceInt = GetCurveFaceIntersector();
 855     intersector._tol        = _grid->_tol;
 856     intersector._transOut   = _face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ? Trans_IN : Trans_OUT;
 857     intersector._transIn    = _face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ? Trans_OUT : Trans_IN;
 858
 859     typedef void (FaceLineIntersector::* PIntFun )(const GridLine& gridLine);
 860     PIntFun interFunction;
 861
 862     BRepAdaptor_Surface surf( _face );
 863     switch ( surf.GetType() ) {
 864     case GeomAbs_Plane:
 865       intersector._plane = surf.Plane();
 866       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithPlane;
 867       break;
 868     case GeomAbs_Cylinder:
 869       intersector._cylinder = surf.Cylinder();
 870       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithCylinder;
 871       break;
 872     case GeomAbs_Cone:
 873       intersector._cone = surf.Cone();
 874       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithCone;
 875       break;
 876     case GeomAbs_Sphere:
 877       intersector._sphere = surf.Sphere();
 878       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithSphere;
 879       break;
 880     case GeomAbs_Torus:
 881       intersector._torus = surf.Torus();
 882       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithTorus;
 883       break;
 884     default:
 885       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithSurface;
 886     }
 887
 888     _intersections.clear();
 889     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
 890     {
 891       if ( surf.GetType() == GeomAbs_Plane )
 892       {
 893         // check if all lines in this direction are parallel to a plane
 894         if ( intersector._plane.Axis().IsNormal( _grid->_lines[iDir][0]._line.Position(),
 895                                                  Precision::Angular()))
 896           continue;
 897         // find out a transition, that is the same for all lines of a direction
 898         gp_Dir plnNorm = intersector._plane.Axis().Direction();
 899         gp_Dir lineDir = _grid->_lines[iDir][0]._line.Direction();
 900         intersector._transition =
 901           ( plnNorm * lineDir < 0 ) ? intersector._transIn : intersector._transOut;
 902       }
 903       if ( surf.GetType() == GeomAbs_Cylinder )
 904       {
 905         // check if all lines in this direction are parallel to a cylinder
 906         if ( intersector._cylinder.Axis().IsParallel( _grid->_lines[iDir][0]._line.Position(),
 907                                                       Precision::Angular()))
 908           continue;
 909       }
 910
 911       // intersect the grid lines with the face
 912       for ( size_t iL = 0; iL < _grid->_lines[iDir].size(); ++iL )
 913       {
 914         GridLine& gridLine = _grid->_lines[iDir][iL];
 915         if ( _bndBox.IsOut( gridLine._line )) continue;
 916
 917         intersector._intPoints.clear();
 918         (intersector.*interFunction)( gridLine );
 919         for ( size_t i = 0; i < intersector._intPoints.size(); ++i )
 920           _intersections.push_back( make_pair( &gridLine, intersector._intPoints[i] ));
 921       }
 922     }
 923   }
 924   //================================================================================
 925   /*
 926    * Return true if (_u,_v) is on the face
 927    */
 928   bool FaceLineIntersector::UVIsOnFace() const
 929   {
 930     TopAbs_State state = _surfaceInt->ClassifyUVPoint(gp_Pnt2d( _u,_v ));
 931     return ( state == TopAbs_IN || state == TopAbs_ON );
 932   }
 933   //================================================================================
 934   /*
 935    * Store an intersection if it is IN or ON the face
 936    */
 937   void FaceLineIntersector::addIntPoint(const bool toClassify)
 938   {
 939     if ( !toClassify || UVIsOnFace() )
 940     {
 941       IntersectionPoint p;
 942       p._paramOnLine = _w;
 943       p._transition  = _transition;
 944       _intPoints.push_back( p );
 945     }
 946   }
 947   //================================================================================
 948   /*
 949    * Intersect a line with a plane
 950    */
 951   void FaceLineIntersector::IntersectWithPlane   (const GridLine& gridLine)
 952   {
 953     IntAna_IntConicQuad linPlane( gridLine._line, _plane, Precision::Angular());
 954     _w = linPlane.ParamOnConic(1);
 955     if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
 956     {
 957       ElSLib::Parameters(_plane, linPlane.Point(1) ,_u,_v);
 958       addIntPoint();
 959     }
 960   }
 961   //================================================================================
 962   /*
 963    * Intersect a line with a cylinder
 964    */
 965   void FaceLineIntersector::IntersectWithCylinder(const GridLine& gridLine)
 966   {
 967     IntAna_IntConicQuad linCylinder( gridLine._line,_cylinder);
 968     if ( linCylinder.IsDone() && linCylinder.NbPoints() > 0 )
 969     {
 970       _w = linCylinder.ParamOnConic(1);
 971       if ( linCylinder.NbPoints() == 1 )
 972         _transition = Trans_TANGENT;
 973       else
 974         _transition = _w < linCylinder.ParamOnConic(2) ? _transIn : _transOut;
 975       if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
 976       {
 977         ElSLib::Parameters(_cylinder, linCylinder.Point(1) ,_u,_v);
 978         addIntPoint();
 979       }
 980       if ( linCylinder.NbPoints() > 1 )
 981       {
 982         _w = linCylinder.ParamOnConic(2);
 983         if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
 984         {
 985           ElSLib::Parameters(_cylinder, linCylinder.Point(2) ,_u,_v);
 986           _transition = ( _transition == Trans_OUT ) ? Trans_IN : Trans_OUT;
 987           addIntPoint();
 988         }
 989       }
 990     }
 991   }
 992   //================================================================================
 993   /*
 994    * Intersect a line with a cone
 995    */
 996   void FaceLineIntersector::IntersectWithCone (const GridLine& gridLine)
 997   {
 998     IntAna_IntConicQuad linCone(gridLine._line,_cone);
 999     if ( !linCone.IsDone() ) return;
1000     gp_Pnt P;
1001     gp_Vec du, dv, norm;
1002     for ( int i = 1; i <= linCone.NbPoints(); ++i )
1003     {
1004       _w = linCone.ParamOnConic( i );
1005       if ( !isParamOnLineOK( gridLine._length )) continue;
1006       ElSLib::Parameters(_cone, linCone.Point(i) ,_u,_v);
1007       if ( UVIsOnFace() )
1008       {
1009         ElSLib::D1( _u, _v, _cone, P, du, dv );
1010         norm = du ^ dv;
1011         double normSize2 = norm.SquareMagnitude();
1012         if ( normSize2 > Precision::Angular() * Precision::Angular() )
1013         {
1014           double cos = norm.XYZ() * gridLine._line.Direction().XYZ();
1015           cos /= sqrt( normSize2 );
1016           if ( cos < -Precision::Angular() )
1017             _transition = _transIn;
1018           else if ( cos > Precision::Angular() )
1019             _transition = _transOut;
1020           else
1021             _transition = Trans_TANGENT;
1022         }
1023         else
1024         {
1025           _transition = Trans_APEX;
1026         }
1027         addIntPoint( /*toClassify=*/false);
1028       }
1029     }
1030   }
1031   //================================================================================
1032   /*
1033    * Intersect a line with a sphere
1034    */
1035   void FaceLineIntersector::IntersectWithSphere  (const GridLine& gridLine)
1036   {
1037     IntAna_IntConicQuad linSphere(gridLine._line,_sphere);
1038     if ( linSphere.IsDone() && linSphere.NbPoints() > 0 )
1039     {
1040       _w = linSphere.ParamOnConic(1);
1041       if ( linSphere.NbPoints() == 1 )
1042         _transition = Trans_TANGENT;
1043       else
1044         _transition = _w < linSphere.ParamOnConic(2) ? _transIn : _transOut;
1045       if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1046       {
1047         ElSLib::Parameters(_sphere, linSphere.Point(1) ,_u,_v);
1048         addIntPoint();
1049       }
1050       if ( linSphere.NbPoints() > 1 )
1051       {
1052         _w = linSphere.ParamOnConic(2);
1053         if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1054         {
1055           ElSLib::Parameters(_sphere, linSphere.Point(2) ,_u,_v);
1056           _transition = ( _transition == Trans_OUT ) ? Trans_IN : Trans_OUT;
1057           addIntPoint();
1058         }
1059       }
1060     }
1061   }
1062   //================================================================================
1063   /*
1064    * Intersect a line with a torus
1065    */
1066   void FaceLineIntersector::IntersectWithTorus   (const GridLine& gridLine)
1067   {
1068     IntAna_IntLinTorus linTorus(gridLine._line,_torus);
1069     if ( !linTorus.IsDone()) return;
1070     gp_Pnt P;
1071     gp_Vec du, dv, norm;
1072     for ( int i = 1; i <= linTorus.NbPoints(); ++i )
1073     {
1074       _w = linTorus.ParamOnLine( i );
1075       if ( !isParamOnLineOK( gridLine._length )) continue;
1076       linTorus.ParamOnTorus( i, _u,_v );
1077       if ( UVIsOnFace() )
1078       {
1079         ElSLib::D1( _u, _v, _torus, P, du, dv );
1080         norm = du ^ dv;
1081         double normSize = norm.Magnitude();
1082         double cos = norm.XYZ() * gridLine._line.Direction().XYZ();
1083         cos /= normSize;
1084         if ( cos < -Precision::Angular() )
1085           _transition = _transIn;
1086         else if ( cos > Precision::Angular() )
1087           _transition = _transOut;
1088         else
1089           _transition = Trans_TANGENT;
1090         addIntPoint( /*toClassify=*/false);
1091       }
1092     }
1093   }
1094   //================================================================================
1095   /*
1096    * Intersect a line with a non-analytical surface
1097    */
1098   void FaceLineIntersector::IntersectWithSurface (const GridLine& gridLine)
1099   {
1100     _surfaceInt->Perform( gridLine._line, 0.0, gridLine._length );
1101     if ( !_surfaceInt->IsDone() ) return;
1102     for ( int i = 1; i <= _surfaceInt->NbPnt(); ++i )
1103     {
1104       _transition = Transition( _surfaceInt->Transition( i ) );
1105       _w = _surfaceInt->WParameter( i );
1106       addIntPoint(/*toClassify=*/false);
1107     }
1108   }
1109   //================================================================================
1110   /*
1111    * check if its face can be safely intersected in a thread
1112    */
1113   bool FaceGridIntersector::IsThreadSafe(set< const Standard_Transient* >& noSafeTShapes) const
1114   {
1115     bool isSafe = true;
1116
1117     // check surface
1118     TopLoc_Location loc;
1119     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( _face, loc );
1120     Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface) ts =
1121       Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf );
1122     while( !ts.IsNull() ) {
1123       surf = ts->BasisSurface();
1124       ts = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast(surf);
1125     }
1126     if ( surf->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BSplineSurface )) ||
1127          surf->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BezierSurface )))
1128       if ( !noSafeTShapes.insert((const Standard_Transient*) _face.TShape() ).second )
1129         isSafe = false;
1130
1131     double f, l;
1132     TopExp_Explorer exp( _face, TopAbs_EDGE );
1133     for ( ; exp.More(); exp.Next() )
1134     {
1135       bool edgeIsSafe = true;
1136       const TopoDS_Edge& e = TopoDS::Edge( exp.Current() );
1137       // check 3d curve
1138       {
1139         Handle(Geom_Curve) c = BRep_Tool::Curve( e, loc, f, l);
1140         if ( !c.IsNull() )
1141         {
1142           Handle(Geom_TrimmedCurve) tc = Handle(Geom_TrimmedCurve)::DownCast(c);
1143           while( !tc.IsNull() ) {
1144             c = tc->BasisCurve();
1145             tc = Handle(Geom_TrimmedCurve)::DownCast(c);
1146           }
1147           if ( c->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BSplineCurve )) ||
1148                c->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BezierCurve )))
1149             edgeIsSafe = false;
1150         }
1151       }
1152       // check 2d curve
1153       if ( edgeIsSafe )
1154       {
1155         Handle(Geom2d_Curve) c2 = BRep_Tool::CurveOnSurface( e, surf, loc, f, l);
1156         if ( !c2.IsNull() )
1157         {
1158           Handle(Geom2d_TrimmedCurve) tc = Handle(Geom2d_TrimmedCurve)::DownCast(c2);
1159           while( !tc.IsNull() ) {
1160             c2 = tc->BasisCurve();
1161             tc = Handle(Geom2d_TrimmedCurve)::DownCast(c2);
1162           }
1163           if ( c2->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom2d_BSplineCurve )) ||
1164                c2->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom2d_BezierCurve )))
1165             edgeIsSafe = false;
1166         }
1167       }
1168       if ( !edgeIsSafe && !noSafeTShapes.insert((const Standard_Transient*) e.TShape() ).second )
1169         isSafe = false;
1170     }
1171     return isSafe;
1172   }
1173   //================================================================================
1174   /*!
1175    * \brief Creates topology of the hexahedron
1176    */
1177   Hexahedron::Hexahedron(const double sizeThreshold, Grid* grid)
1178     : _grid( grid ), _sizeThreshold( sizeThreshold ), _nbIntNodes(0)
1179   {
1180     _polygons.reserve(100); // to avoid reallocation;
1181
1182     //set nodes shift within grid->_nodes from the node 000
1183     size_t dx = _grid->NodeIndexDX();
1184     size_t dy = _grid->NodeIndexDY();
1185     size_t dz = _grid->NodeIndexDZ();
1186     size_t i000 = 0;
1187     size_t i100 = i000 + dx;
1188     size_t i010 = i000 + dy;
1189     size_t i110 = i010 + dx;
1190     size_t i001 = i000 + dz;
1191     size_t i101 = i100 + dz;
1192     size_t i011 = i010 + dz;
1193     size_t i111 = i110 + dz;
1194     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V000 )] = i000;
1195     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V100 )] = i100;
1196     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V010 )] = i010;
1197     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V110 )] = i110;
1198     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V001 )] = i001;
1199     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V101 )] = i101;
1200     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V011 )] = i011;
1201     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V111 )] = i111;
1202
1203     vector< int > idVec;
1204     // set nodes to links
1205     for ( int linkID = SMESH_Block::ID_Ex00; linkID <= SMESH_Block::ID_E11z; ++linkID )
1206     {
1207       SMESH_Block::GetEdgeVertexIDs( linkID, idVec );
1208       _Link& link = _hexLinks[ SMESH_Block::ShapeIndex( linkID )];
1209       link._nodes[0] = &_hexNodes[ SMESH_Block::ShapeIndex( idVec[0] )];
1210       link._nodes[1] = &_hexNodes[ SMESH_Block::ShapeIndex( idVec[1] )];
1211       link._intNodes.reserve( 10 ); // to avoid reallocation
1212       link._splits.reserve( 10 );
1213     }
1214
1215     // set links to faces
1216     int interlace[4] = { 0, 3, 1, 2 }; // to walk by links around a face: { u0, 1v, u1, 0v }
1217     for ( int faceID = SMESH_Block::ID_Fxy0; faceID <= SMESH_Block::ID_F1yz; ++faceID )
1218     {
1219       SMESH_Block::GetFaceEdgesIDs( faceID, idVec );
1220       _Face& quad = _hexQuads[ SMESH_Block::ShapeIndex( faceID )];
1221       bool revFace = ( faceID == SMESH_Block::ID_Fxy0 ||
1222                        faceID == SMESH_Block::ID_Fx1z ||
1223                        faceID == SMESH_Block::ID_F0yz );
1224       quad._links.resize(4);
1225       vector<_OrientedLink>::iterator         frwLinkIt = quad._links.begin();
1226       vector<_OrientedLink>::reverse_iterator revLinkIt = quad._links.rbegin();
1227       for ( int i = 0; i < 4; ++i )
1228       {
1229         bool revLink = revFace;
1230         if ( i > 1 ) // reverse links u1 and v0
1231           revLink = !revLink;
1232         _OrientedLink& link = revFace ? *revLinkIt++ : *frwLinkIt++;
1233         link = _OrientedLink( & _hexLinks[ SMESH_Block::ShapeIndex( idVec[interlace[i]] )],
1234                               revLink );
1235       }
1236     }
1237   }
1238   //================================================================================
1239   /*!
1240    * \brief Copy constructor
1241    */
1242   Hexahedron::Hexahedron( const Hexahedron& other )
1243     :_grid( other._grid ), _sizeThreshold( other._sizeThreshold ), _nbIntNodes(0)
1244   {
1245     _polygons.reserve(100); // to avoid reallocation;
1246
1247     for ( int i = 0; i < 8; ++i )
1248       _nodeShift[i] = other._nodeShift[i];
1249
1250     for ( int i = 0; i < 12; ++i )
1251     {
1252       const _Link& srcLink = other._hexLinks[ i ];
1253       _Link&       tgtLink = this->_hexLinks[ i ];
1254       tgtLink._nodes[0] = _hexNodes + ( srcLink._nodes[0] - other._hexNodes );
1255       tgtLink._nodes[1] = _hexNodes + ( srcLink._nodes[1] - other._hexNodes );
1256       tgtLink._intNodes.reserve( 10 ); // to avoid reallocation
1257       tgtLink._splits.reserve( 10 );
1258     }
1259
1260     for ( int i = 0; i < 6; ++i )
1261     {
1262       const _Face& srcQuad = other._hexQuads[ i ];
1263       _Face&       tgtQuad = this->_hexQuads[ i ];
1264       tgtQuad._links.resize(4);
1265       for ( int j = 0; j < 4; ++j )
1266       {
1267         const _OrientedLink& srcLink = srcQuad._links[ j ];
1268         _OrientedLink&       tgtLink = tgtQuad._links[ j ];
1269         tgtLink._reverse = srcLink._reverse;
1270         tgtLink._link    = _hexLinks + ( srcLink._link - other._hexLinks );
1271       }
1272     }
1273   }
1274
1275   //================================================================================
1276   /*!
1277    * \brief Initializes its data by given grid cell
1278    */
1279   void Hexahedron::init( size_t i, size_t j, size_t k )
1280   {
1281     _i = i; _j = j; _k = k;
1282     // set nodes of grid to nodes of the hexahedron and
1283     // count nodes at hexahedron corners located IN and ON geometry
1284     _nbCornerNodes = _nbBndNodes = 0;
1285     _origNodeInd   = _grid->NodeIndex( i,j,k );
1286     for ( int iN = 0; iN < 8; ++iN )
1287     {
1288       _hexNodes[iN]._node = _grid->_nodes[ _origNodeInd + _nodeShift[iN] ];
1289       _nbCornerNodes += bool( _hexNodes[iN]._node );
1290       _nbBndNodes    += _grid->_isBndNode[ _origNodeInd + _nodeShift[iN] ];
1291     }
1292
1293     _sideLength[0] = _grid->_coords[0][i+1] - _grid->_coords[0][i];
1294     _sideLength[1] = _grid->_coords[1][j+1] - _grid->_coords[1][j];
1295     _sideLength[2] = _grid->_coords[2][k+1] - _grid->_coords[2][k];
1296
1297     if ( _nbCornerNodes < 8 && _nbIntNodes + _nbCornerNodes > 3)
1298     {
1299       _Link split;
1300       // create sub-links (_splits) by splitting links with _intNodes
1301       for ( int iLink = 0; iLink < 12; ++iLink )
1302       {
1303         _Link& link = _hexLinks[ iLink ];
1304         link._splits.clear();
1305         split._nodes[ 0 ] = link._nodes[0];
1306         for ( size_t i = 0; i < link._intNodes.size(); ++ i )
1307         {
1308           if ( split._nodes[ 0 ]->Node() )
1309           {
1310             split._nodes[ 1 ] = &link._intNodes[i];
1311             link._splits.push_back( split );
1312           }
1313           split._nodes[ 0 ] = &link._intNodes[i];
1314         }
1315         if ( link._nodes[ 1 ]->Node() && split._nodes[ 0 ]->Node() )
1316         {
1317           split._nodes[ 1 ] = link._nodes[1];
1318           link._splits.push_back( split );
1319         }
1320       }
1321     }
1322   }
1323   //================================================================================
1324   /*!
1325    * \brief Initializes its data by given grid cell (countered from zero)
1326    */
1327   void Hexahedron::init( size_t iCell )
1328   {
1329     size_t iNbCell = _grid->_coords[0].size() - 1;
1330     size_t jNbCell = _grid->_coords[1].size() - 1;
1331     _i = iCell % iNbCell;
1332     _j = ( iCell % ( iNbCell * jNbCell )) / iNbCell;
1333     _k = iCell / iNbCell / jNbCell;
1334     init( _i, _j, _k );
1335   }
1336
1337   //================================================================================
1338   /*!
1339    * \brief Compute mesh volumes resulted from intersection of the Hexahedron
1340    */
1341   void Hexahedron::ComputeElements()
1342   {
1343     Init();
1344
1345     if ( _nbCornerNodes + _nbIntNodes < 4 )
1346       return;
1347
1348     if ( _nbBndNodes == _nbCornerNodes && isInHole() )
1349       return;
1350
1351     _polygons.clear();
1352
1353     vector<const SMDS_MeshNode* > polyhedraNodes;
1354     vector<int>                   quantities;
1355
1356     // create polygons from quadrangles and get their nodes
1357
1358     vector<_Node*> nodes;
1359     nodes.reserve( _nbCornerNodes + _nbIntNodes );
1360
1361     _Link polyLink;
1362     polyLink._faces.reserve( 1 );
1363
1364     for ( int iF = 0; iF < 6; ++iF ) // loop on 6 sides of a hexahedron
1365     {
1366       const _Face& quad = _hexQuads[ iF ] ;
1367
1368       _polygons.resize( _polygons.size() + 1 );
1369       _Face& polygon = _polygons.back();
1370       polygon._links.clear();
1371       polygon._polyLinks.clear(); polygon._polyLinks.reserve( 10 );
1372
1373       // add splits of a link to a polygon and collect info on nodes
1374       //int nbIn = 0, nbOut = 0, nbCorners = 0;
1375       nodes.clear();
1376       for ( int iE = 0; iE < 4; ++iE ) // loop on 4 sides of a quadrangle
1377       {
1378         int nbSpits = quad._links[ iE ].NbResultLinks();
1379         for ( int iS = 0; iS < nbSpits; ++iS )
1380         {
1381           _OrientedLink split = quad._links[ iE ].ResultLink( iS );
1382           _Node* n = split.FirstNode();
1383           if ( !polygon._links.empty() )
1384           {
1385             _Node* nPrev = polygon._links.back().LastNode();
1386             if ( nPrev != n )
1387             {
1388               polyLink._nodes[0] = nPrev;
1389               polyLink._nodes[1] = n;
1390               polygon._polyLinks.push_back( polyLink );
1391               polygon._links.push_back( _OrientedLink( &polygon._polyLinks.back() ));
1392               nodes.push_back( nPrev );
1393             }
1394           }
1395           polygon._links.push_back( split );
1396           nodes.push_back( n );
1397         }
1398       }
1399       if ( polygon._links.size() > 1 )
1400       {
1401         _Node* n1 = polygon._links.back().LastNode();
1402         _Node* n2 = polygon._links.front().FirstNode();
1403         if ( n1 != n2 )
1404         {
1405           polyLink._nodes[0] = n1;
1406           polyLink._nodes[1] = n2;
1407           polygon._polyLinks.push_back( polyLink );
1408           polygon._links.push_back( _OrientedLink( &polygon._polyLinks.back() ));
1409           nodes.push_back( n1 );
1410         }
1411         // add polygon to its links
1412         for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
1413           polygon._links[ iL ]._link->_faces.push_back( &polygon );
1414         // store polygon nodes
1415         quantities.push_back( nodes.size() );
1416         for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
1417           polyhedraNodes.push_back( nodes[i]->Node() );
1418       }
1419       else
1420       {
1421         _polygons.resize( _polygons.size() - 1 );
1422       }
1423     }
1424
1425     // create polygons closing holes in a polyhedron
1426
1427     // find free links
1428     vector< _OrientedLink* > freeLinks;
1429     for ( size_t iP = 0; iP < _polygons.size(); ++iP )
1430     {
1431       _Face& polygon = _polygons[ iP ];
1432       for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
1433         if ( polygon._links[ iL ]._link->_faces.size() < 2 )
1434           freeLinks.push_back( & polygon._links[ iL ]);
1435     }
1436     // make closed chains of free links
1437     int nbFreeLinks = freeLinks.size();
1438     if ( 0 < nbFreeLinks && nbFreeLinks < 3 ) return;
1439     while ( nbFreeLinks > 0 )
1440     {
1441       nodes.clear();
1442       _polygons.resize( _polygons.size() + 1 );
1443       _Face& polygon = _polygons.back();
1444       polygon._links.clear();
1445
1446       // get a remaining link to start from
1447       _OrientedLink* curLink = 0;
1448       for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
1449         if (( curLink = freeLinks[ iL ] ))
1450           freeLinks[ iL ] = 0;
1451       nodes.push_back( curLink->LastNode() );
1452       polygon._links.push_back( *curLink );
1453
1454       // find all links connected to curLink
1455       _Node* curNode = 0;
1456       do
1457       {
1458         curNode = curLink->FirstNode();
1459         curLink = 0;
1460         for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
1461           if ( freeLinks[ iL ] && freeLinks[ iL ]->LastNode() == curNode )
1462           {
1463             curLink = freeLinks[ iL ];
1464             freeLinks[ iL ] = 0;
1465             nodes.push_back( curNode );
1466             polygon._links.push_back( *curLink );
1467           }
1468       } while ( curLink );
1469
1470       nbFreeLinks -= polygon._links.size();
1471
1472       if ( curNode != nodes.front() || polygon._links.size() < 3 )
1473         return; // closed polygon not found -> invalid polyhedron
1474
1475       quantities.push_back( nodes.size() );
1476       for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
1477         polyhedraNodes.push_back( nodes[i]->Node() );
1478
1479       // add polygon to its links and reverse links
1480       for ( size_t i = 0; i < polygon._links.size(); ++i )
1481       {
1482         polygon._links[i].Reverse();
1483         polygon._links[i]._link->_faces.push_back( &polygon );
1484       }
1485
1486       //const size_t firstPoly = _polygons.size();
1487     }
1488
1489     if ( ! checkPolyhedronSize() )
1490     {
1491       return;
1492     }
1493
1494     // create a classic cell if possible
1495     const int nbNodes = _nbCornerNodes + _nbIntNodes;
1496     bool isClassicElem = false;
1497     if (      nbNodes == 8 && _polygons.size() == 6 ) isClassicElem = addHexa();
1498     else if ( nbNodes == 4 && _polygons.size() == 4 ) isClassicElem = addTetra();
1499     else if ( nbNodes == 6 && _polygons.size() == 5 ) isClassicElem = addPenta();
1500     else if ( nbNodes == 5 && _polygons.size() == 5 ) isClassicElem = addPyra ();
1501     if ( !isClassicElem )
1502       _volumeDefs.set( polyhedraNodes, quantities );
1503   }
1504   //================================================================================
1505   /*!
1506    * \brief Create elements in the mesh
1507    */
1508   int Hexahedron::MakeElements(SMESH_MesherHelper& helper)
1509   {
1510     SMESHDS_Mesh* mesh = helper.GetMeshDS();
1511
1512     size_t nbCells[3] = { _grid->_coords[0].size() - 1,
1513                           _grid->_coords[1].size() - 1,
1514                           _grid->_coords[2].size() - 1 };
1515     const size_t nbGridCells = nbCells[0] *nbCells [1] * nbCells[2];
1516     vector< Hexahedron* > intersectedHex( nbGridCells, 0 );
1517     int nbIntHex = 0;
1518
1519     // set intersection nodes from GridLine's to links of intersectedHex
1520     int i,j,k, iDirOther[3][2] = {{ 1,2 },{ 0,2 },{ 0,1 }};
1521     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
1522     {
1523       int dInd[4][3] = { {0,0,0}, {0,0,0}, {0,0,0}, {0,0,0} };
1524       dInd[1][ iDirOther[iDir][0] ] = -1;
1525       dInd[2][ iDirOther[iDir][1] ] = -1;
1526       dInd[3][ iDirOther[iDir][0] ] = -1; dInd[3][ iDirOther[iDir][1] ] = -1;
1527       // loop on GridLine's parallel to iDir
1528       LineIndexer lineInd = _grid->GetLineIndexer( iDir );
1529       for ( ; lineInd.More(); ++lineInd )
1530       {
1531         GridLine& line = _grid->_lines[ iDir ][ lineInd.LineIndex() ];
1532         multiset< IntersectionPoint >::const_iterator ip = line._intPoints.begin();
1533         for ( ; ip != line._intPoints.end(); ++ip )
1534         {
1535           if ( !ip->_node ) continue;
1536           lineInd.SetIndexOnLine( ip->_indexOnLine );
1537           for ( int iL = 0; iL < 4; ++iL ) // loop on 4 cells sharing a link
1538           {
1539             i = int(lineInd.I()) + dInd[iL][0];
1540             j = int(lineInd.J()) + dInd[iL][1];
1541             k = int(lineInd.K()) + dInd[iL][2];
1542             if ( i < 0 || i >= nbCells[0] ||
1543                  j < 0 || j >= nbCells[1] ||
1544                  k < 0 || k >= nbCells[2] ) continue;
1545
1546             const size_t hexIndex = _grid->CellIndex( i,j,k );
1547             Hexahedron *& hex = intersectedHex[ hexIndex ];
1548             if ( !hex)
1549             {
1550               hex = new Hexahedron( *this );
1551               hex->_i = i;
1552               hex->_j = j;
1553               hex->_k = k;
1554               ++nbIntHex;
1555             }
1556             const int iLink = iL + iDir * 4;
1557             hex->_hexLinks[iLink]._intNodes.push_back( _Node( 0, &(*ip) ));
1558             hex->_nbIntNodes++;
1559           }
1560         }
1561       }
1562     }
1563
1564     // add not split hexadrons to the mesh
1565     int nbAdded = 0;
1566     vector<int> intHexInd( nbIntHex );
1567     nbIntHex = 0;
1568     for ( size_t i = 0; i < intersectedHex.size(); ++i )
1569     {
1570       Hexahedron * & hex = intersectedHex[ i ];
1571       if ( hex )
1572       {
1573         intHexInd[ nbIntHex++ ] = i;
1574         if ( hex->_nbIntNodes > 0 ) continue;
1575         init( hex->_i, hex->_j, hex->_k );
1576       }
1577       else
1578       {
1579         init( i );
1580       }
1581       if ( _nbCornerNodes == 8 && ( _nbBndNodes < _nbCornerNodes || !isInHole() ))
1582       {
1583         // order of _hexNodes is defined by enum SMESH_Block::TShapeID
1584         SMDS_MeshElement* el =
1585           mesh->AddVolume( _hexNodes[0].Node(), _hexNodes[2].Node(),
1586                            _hexNodes[3].Node(), _hexNodes[1].Node(),
1587                            _hexNodes[4].Node(), _hexNodes[6].Node(),
1588                            _hexNodes[7].Node(), _hexNodes[5].Node() );
1589         mesh->SetMeshElementOnShape( el, helper.GetSubShapeID() );
1590         ++nbAdded;
1591         if ( hex )
1592         {
1593           delete hex;
1594           intersectedHex[ i ] = 0;
1595           --nbIntHex;
1596         }
1597       }
1598       else if ( _nbCornerNodes > 3  && !hex )
1599       {
1600         // all intersection of hex with geometry are at grid nodes
1601         hex = new Hexahedron( *this );
1602         hex->init( i );
1603         intHexInd.push_back(0);
1604         intHexInd[ nbIntHex++ ] = i;
1605       }
1606     }
1607
1608     // add elements resulted from hexadron intersection
1609 #ifdef WITH_TBB
1610     intHexInd.resize( nbIntHex );
1611     tbb::parallel_for ( tbb::blocked_range<size_t>( 0, nbIntHex ),
1612                         ParallelHexahedron( intersectedHex, intHexInd ),
1613                         tbb::simple_partitioner()); // ComputeElements() is called here
1614     for ( size_t i = 0; i < intHexInd.size(); ++i )
1615       if ( Hexahedron * hex = intersectedHex[ intHexInd[ i ]] )
1616         nbAdded += hex->addElements( helper );
1617 #else
1618     for ( size_t i = 0; i < intHexInd.size(); ++i )
1619       if ( Hexahedron * hex = intersectedHex[ intHexInd[ i ]] )
1620       {
1621         hex->ComputeElements();
1622         nbAdded += hex->addElements( helper );
1623       }
1624 #endif
1625
1626     for ( size_t i = 0; i < intersectedHex.size(); ++i )
1627       if ( intersectedHex[ i ] )
1628         delete intersectedHex[ i ];
1629
1630     return nbAdded;
1631   }
1632
1633   //================================================================================
1634   /*!
1635    * \brief Adds computed elements to the mesh
1636    */
1637   int Hexahedron::addElements(SMESH_MesherHelper& helper)
1638   {
1639     int nbAdded = 0;
1640     // add elements resulted from hexahedron intersection
1641     //for ( size_t i = 0; i < _volumeDefs.size(); ++i )
1642     {
1643       vector< const SMDS_MeshNode* >& nodes = _volumeDefs._nodes;
1644
1645       if ( !_volumeDefs._quantities.empty() )
1646       {
1647         helper.AddPolyhedralVolume( nodes, _volumeDefs._quantities );
1648       }
1649       else
1650       {
1651         switch ( nodes.size() )
1652         {
1653         case 8: helper.AddVolume( nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3],
1654                                   nodes[4],nodes[5],nodes[6],nodes[7] );
1655           break;
1656         case 4: helper.AddVolume( nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3] );
1657           break;
1658         case 6: helper.AddVolume( nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3], nodes[4],nodes[5] );
1659           break;
1660         case 5:
1661           helper.AddVolume( nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3],nodes[4] );
1662           break;
1663         }
1664       }
1665       nbAdded += int ( _volumeDefs._nodes.size() > 0 );
1666     }
1667
1668     return nbAdded;
1669   }
1670   //================================================================================
1671   /*!
1672    * \brief Return true if the element is in a hole
1673    */
1674   bool Hexahedron::isInHole() const
1675   {
1676     const int ijk[3] = { _i, _j, _k };
1677     IntersectionPoint curIntPnt;
1678
1679     // consider a cell to be in a hole if all links in any direction
1680     // comes OUT of geometry
1681     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
1682     {
1683       const vector<double>& coords = _grid->_coords[ iDir ];
1684       LineIndexer               li = _grid->GetLineIndexer( iDir );
1685       li.SetIJK( _i,_j,_k );
1686       size_t lineIndex[4] = { li.LineIndex  (),
1687                               li.LineIndex10(),
1688                               li.LineIndex01(),
1689                               li.LineIndex11() };
1690       bool allLinksOut = true, hasLinks = false;
1691       for ( int iL = 0; iL < 4 && allLinksOut; ++iL ) // loop on 4 links parallel to iDir
1692       {
1693         const _Link& link = _hexLinks[ iL + 4*iDir ];
1694         // check transition of the first node of a link
1695         const IntersectionPoint* firstIntPnt = 0;
1696         if ( link._nodes[0]->Node() ) // 1st node is a hexa corner
1697         {
1698           curIntPnt._paramOnLine = coords[ ijk[ iDir ]] - coords[0];
1699           const GridLine& line = _grid->_lines[ iDir ][ lineIndex[ iL ]];
1700           multiset< IntersectionPoint >::const_iterator ip =
1701             line._intPoints.upper_bound( curIntPnt );
1702           --ip;
1703           firstIntPnt = &(*ip);
1704         }
1705         else if ( !link._intNodes.empty() )
1706         {
1707           firstIntPnt = link._intNodes[0]._intPoint;
1708         }
1709
1710         if ( firstIntPnt )
1711         {
1712           hasLinks = true;
1713           allLinksOut = ( firstIntPnt->_transition == Trans_OUT );
1714         }
1715       }
1716       if ( hasLinks && allLinksOut )
1717         return true;
1718     }
1719     return false;
1720   }
1721
1722   //================================================================================
1723   /*!
1724    * \brief Return true if a polyhedron passes _sizeThreshold criterion
1725    */
1726   bool Hexahedron::checkPolyhedronSize() const
1727   {
1728     double volume = 0;
1729     for ( size_t iP = 0; iP < _polygons.size(); ++iP )
1730     {
1731       const _Face& polygon = _polygons[iP];
1732       gp_XYZ area (0,0,0);
1733       SMESH_TNodeXYZ p1 ( polygon._links[ 0 ].FirstNode()->Node() );
1734       for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
1735       {
1736         SMESH_TNodeXYZ p2 ( polygon._links[ iL ].LastNode()->Node() );
1737         area += p1 ^ p2;
1738         p1 = p2;
1739       }
1740       volume += p1 * area;
1741     }
1742     volume /= 6;
1743
1744     double initVolume = _sideLength[0] * _sideLength[1] * _sideLength[2];
1745
1746     return volume > initVolume / _sizeThreshold;
1747   }
1748   //================================================================================
1749   /*!
1750    * \brief Tries to create a hexahedron
1751    */
1752   bool Hexahedron::addHexa()
1753   {
1754     if ( _polygons[0]._links.size() != 4 ||
1755          _polygons[1]._links.size() != 4 ||
1756          _polygons[2]._links.size() != 4 ||
1757          _polygons[3]._links.size() != 4 ||
1758          _polygons[4]._links.size() != 4 ||
1759          _polygons[5]._links.size() != 4   )
1760       return false;
1761     const SMDS_MeshNode* nodes[8];
1762     int nbN = 0;
1763     for ( int iL = 0; iL < 4; ++iL )
1764     {
1765       // a base node
1766       nodes[iL] = _polygons[0]._links[iL].FirstNode()->Node();
1767       ++nbN;
1768
1769       // find a top node above the base node
1770       _Link* link = _polygons[0]._links[iL]._link;
1771       ASSERT( link->_faces.size() > 1 );
1772       // a quadrangle sharing <link> with _polygons[0]
1773       _Face* quad = link->_faces[ bool( link->_faces[0] == & _polygons[0] )];
1774       for ( int i = 0; i < 4; ++i )
1775         if ( quad->_links[i]._link == link )
1776         {
1777           // 1st node of a link opposite to <link> in <quad>
1778           nodes[iL+4] = quad->_links[(i+2)%4].FirstNode()->Node();
1779           ++nbN;
1780           break;
1781         }
1782     }
1783     if ( nbN == 8 )
1784       _volumeDefs.set( vector< const SMDS_MeshNode* >( nodes, nodes+8 ));
1785
1786     return nbN == 8;
1787   }
1788   //================================================================================
1789   /*!
1790    * \brief Tries to create a tetrahedron
1791    */
1792   bool Hexahedron::addTetra()
1793   {
1794     const SMDS_MeshNode* nodes[4];
1795     nodes[0] = _polygons[0]._links[0].FirstNode()->Node();
1796     nodes[1] = _polygons[0]._links[1].FirstNode()->Node();
1797     nodes[2] = _polygons[0]._links[2].FirstNode()->Node();
1798
1799     _Link* link = _polygons[0]._links[0]._link;
1800     ASSERT( link->_faces.size() > 1 );
1801
1802     // a triangle sharing <link> with _polygons[0]
1803     _Face* tria = link->_faces[ bool( link->_faces[0] == & _polygons[0] )];
1804     for ( int i = 0; i < 3; ++i )
1805       if ( tria->_links[i]._link == link )
1806       {
1807         nodes[3] = tria->_links[(i+1)%3].LastNode()->Node();
1808         _volumeDefs.set( vector< const SMDS_MeshNode* >( nodes, nodes+4 ));
1809         return true;
1810       }
1811
1812     return false;
1813   }
1814   //================================================================================
1815   /*!
1816    * \brief Tries to create a pentahedron
1817    */
1818   bool Hexahedron::addPenta()
1819   {
1820     // find a base triangular face
1821     int iTri = -1;
1822     for ( int iF = 0; iF < 5 && iTri < 0; ++iF )
1823       if ( _polygons[ iF ]._links.size() == 3 )
1824         iTri = iF;
1825     if ( iTri < 0 ) return false;
1826
1827     // find nodes
1828     const SMDS_MeshNode* nodes[6];
1829     int nbN = 0;
1830     for ( int iL = 0; iL < 3; ++iL )
1831     {
1832       // a base node
1833       nodes[iL] = _polygons[ iTri ]._links[iL].FirstNode()->Node();
1834       ++nbN;
1835
1836       // find a top node above the base node
1837       _Link* link = _polygons[ iTri ]._links[iL]._link;
1838       ASSERT( link->_faces.size() > 1 );
1839       // a quadrangle sharing <link> with a base triangle
1840       _Face* quad = link->_faces[ bool( link->_faces[0] == & _polygons[ iTri ] )];
1841       if ( quad->_links.size() != 4 ) return false;
1842       for ( int i = 0; i < 4; ++i )
1843         if ( quad->_links[i]._link == link )
1844         {
1845           // 1st node of a link opposite to <link> in <quad>
1846           nodes[iL+3] = quad->_links[(i+2)%4].FirstNode()->Node();
1847           ++nbN;
1848           break;
1849         }
1850     }
1851     if ( nbN == 6 )
1852       _volumeDefs.set( vector< const SMDS_MeshNode* >( nodes, nodes+6 ));
1853
1854     return ( nbN == 6 );
1855   }
1856   //================================================================================
1857   /*!
1858    * \brief Tries to create a pyramid
1859    */
1860   bool Hexahedron::addPyra()
1861   {
1862     // find a base quadrangle
1863     int iQuad = -1;
1864     for ( int iF = 0; iF < 5 && iQuad < 0; ++iF )
1865       if ( _polygons[ iF ]._links.size() == 4 )
1866         iQuad = iF;
1867     if ( iQuad < 0 ) return false;
1868
1869     // find nodes
1870     const SMDS_MeshNode* nodes[5];
1871     nodes[0] = _polygons[iQuad]._links[0].FirstNode()->Node();
1872     nodes[1] = _polygons[iQuad]._links[1].FirstNode()->Node();
1873     nodes[2] = _polygons[iQuad]._links[2].FirstNode()->Node();
1874     nodes[3] = _polygons[iQuad]._links[3].FirstNode()->Node();
1875
1876     _Link* link = _polygons[iQuad]._links[0]._link;
1877     ASSERT( link->_faces.size() > 1 );
1878
1879     // a triangle sharing <link> with a base quadrangle
1880     _Face* tria = link->_faces[ bool( link->_faces[0] == & _polygons[ iQuad ] )];
1881     if ( tria->_links.size() != 3 ) return false;
1882     for ( int i = 0; i < 3; ++i )
1883       if ( tria->_links[i]._link == link )
1884       {
1885         nodes[4] = tria->_links[(i+1)%3].LastNode()->Node();
1886         _volumeDefs.set( vector< const SMDS_MeshNode* >( nodes, nodes+5 ));
1887         return true;
1888       }
1889
1890     return false;
1891   }
1892
1893 } // namespace
1894
1895 //=============================================================================
1896 /*!
1897  * \brief Generates 3D structured Cartesian mesh in the internal part of
1898  * solid shapes and polyhedral volumes near the shape boundary.
1899  *  \param theMesh - mesh to fill in
1900  *  \param theShape - a compound of all SOLIDs to mesh
1901  *  \retval bool - true in case of success
1902  */
1903 //=============================================================================
1904
1905 bool StdMeshers_Cartesian_3D::Compute(SMESH_Mesh &         theMesh,
1906                                       const TopoDS_Shape & theShape)
1907 {
1908   // The algorithm generates the mesh in following steps:
1909
1910   // 1) Intersection of grid lines with the geometry boundary.
1911   // This step allows to find out if a given node of the initial grid is
1912   // inside or outside the geometry.
1913
1914   // 2) For each cell of the grid, check how many of it's nodes are outside
1915   // of the geometry boundary. Depending on a result of this check
1916   // - skip a cell, if all it's nodes are outside
1917   // - skip a cell, if it is too small according to the size threshold
1918   // - add a hexahedron in the mesh, if all nodes are inside
1919   // - add a polyhedron in the mesh, if some nodes are inside and some outside
1920
1921   _computeCanceled = false;
1922
1923   try
1924   {
1925     Grid grid;
1926
1927     TopTools_MapOfShape faceMap;
1928     for ( TopExp_Explorer fExp( theShape, TopAbs_FACE ); fExp.More(); fExp.Next() )
1929       if ( !faceMap.Add( fExp.Current() ))
1930         faceMap.Remove( fExp.Current() ); // remove a face shared by two solids
1931
1932     Bnd_Box shapeBox;
1933     vector<FaceGridIntersector> facesItersectors( faceMap.Extent() );
1934     TopTools_MapIteratorOfMapOfShape faceMppIt( faceMap );
1935     for ( int i = 0; faceMppIt.More(); faceMppIt.Next(), ++i )
1936     {
1937       facesItersectors[i]._face = TopoDS::Face( faceMppIt.Key() );
1938       facesItersectors[i]._grid = &grid;
1939       shapeBox.Add( facesItersectors[i].GetFaceBndBox() );
1940     }
1941
1942     vector<double> xCoords, yCoords, zCoords;
1943     _hyp->GetCoordinates( xCoords, yCoords, zCoords, shapeBox );
1944
1945     grid.SetCoordinates( xCoords, yCoords, zCoords, theShape );
1946
1947     // check if the grid encloses the shape
1948     if ( !_hyp->IsGridBySpacing(0) ||
1949          !_hyp->IsGridBySpacing(1) ||
1950          !_hyp->IsGridBySpacing(2) )
1951     {
1952       Bnd_Box gridBox;
1953       gridBox.Add( gp_Pnt( xCoords[0], yCoords[0], zCoords[0] ));
1954       gridBox.Add( gp_Pnt( xCoords.back(), yCoords.back(), zCoords.back() ));
1955       double x0,y0,z0, x1,y1,z1;
1956       shapeBox.Get(x0,y0,z0, x1,y1,z1);
1957       if ( gridBox.IsOut( gp_Pnt( x0,y0,z0 )) ||
1958            gridBox.IsOut( gp_Pnt( x1,y1,z1 )))
1959         for ( size_t i = 0; i < facesItersectors.size(); ++i )
1960         {
1961           if ( !facesItersectors[i].IsInGrid( gridBox ))
1962             return error("The grid doesn't enclose the geometry");
1963 #ifdef ELLIPSOLID_WORKAROUND
1964           delete facesItersectors[i]._surfaceInt, facesItersectors[i]._surfaceInt = 0;
1965 #endif
1966         }
1967     }
1968     if ( _computeCanceled ) return false;
1969
1970 #ifdef WITH_TBB
1971     { // copy partner faces and curves of not thread-safe types
1972       set< const Standard_Transient* > tshapes;
1973       BRepBuilderAPI_Copy copier;
1974       for ( size_t i = 0; i < facesItersectors.size(); ++i )
1975       {
1976         if ( !facesItersectors[i].IsThreadSafe(tshapes) )
1977         {
1978           copier.Perform( facesItersectors[i]._face );
1979           facesItersectors[i]._face = TopoDS::Face( copier );
1980         }
1981       }
1982     }
1983     // Intersection of grid lines with the geometry boundary.
1984     tbb::parallel_for ( tbb::blocked_range<size_t>( 0, facesItersectors.size() ),
1985                         ParallelIntersector( facesItersectors ),
1986                         tbb::simple_partitioner());
1987 #else
1988     for ( size_t i = 0; i < facesItersectors.size(); ++i )
1989       facesItersectors[i].Intersect();
1990 #endif
1991
1992     // put interesection points onto the GridLine's; this is done after intersection
1993     // to avoid contention of facesItersectors for writing into the same GridLine
1994     // in case of parallel work of facesItersectors
1995     for ( size_t i = 0; i < facesItersectors.size(); ++i )
1996       facesItersectors[i].StoreIntersections();
1997
1998     SMESH_MesherHelper helper( theMesh );
1999     TopExp_Explorer solidExp (theShape, TopAbs_SOLID);
2000     helper.SetSubShape( solidExp.Current() );
2001     helper.SetElementsOnShape( true );
2002
2003     if ( _computeCanceled ) return false;
2004
2005     // create nodes on the geometry
2006     grid.ComputeNodes(helper);
2007
2008     if ( _computeCanceled ) return false;
2009
2010     // create volume elements
2011     Hexahedron hex( _hyp->GetSizeThreshold(), &grid );
2012     int nbAdded = hex.MakeElements( helper );
2013
2014     SMESHDS_Mesh* meshDS = theMesh.GetMeshDS();
2015     if ( nbAdded > 0 )
2016     {
2017       // make all SOLIDS computed
2018       if ( SMESHDS_SubMesh* sm1 = meshDS->MeshElements( solidExp.Current()) )
2019       {
2020         SMDS_ElemIteratorPtr volIt = sm1->GetElements();
2021         for ( ; solidExp.More() && volIt->more(); solidExp.Next() )
2022         {
2023           const SMDS_MeshElement* vol = volIt->next();
2024           sm1->RemoveElement( vol, /*isElemDeleted=*/false );
2025           meshDS->SetMeshElementOnShape( vol, solidExp.Current() );
2026         }
2027       }
2028       // make other sub-shapes computed
2029       setSubmeshesComputed( theMesh, theShape );
2030     }
2031
2032     // remove free nodes
2033     if ( SMESHDS_SubMesh * smDS = meshDS->MeshElements( helper.GetSubShapeID() ))
2034     {
2035       // intersection nodes
2036       for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
2037       {
2038         vector< GridLine >& lines = grid._lines[ iDir ];
2039         for ( size_t i = 0; i < lines.size(); ++i )
2040         {
2041           multiset< IntersectionPoint >::iterator ip = lines[i]._intPoints.begin();
2042           for ( ; ip != lines[i]._intPoints.end(); ++ip )
2043             if ( ip->_node && ip->_node->NbInverseElements() == 0 )
2044               meshDS->RemoveFreeNode( ip->_node, smDS, /*fromGroups=*/false );
2045         }
2046       }
2047       // grid nodes
2048       for ( size_t i = 0; i < grid._nodes.size(); ++i )
2049         if ( !grid._isBndNode[i] ) // nodes on boundary are already removed
2050           if ( grid._nodes[i] && grid._nodes[i]->NbInverseElements() == 0 )
2051             meshDS->RemoveFreeNode( grid._nodes[i], smDS, /*fromGroups=*/false );
2052     }
2053
2054     return nbAdded;
2055
2056   }
2057   // SMESH_ComputeError is not caught at SMESH_submesh level for an unknown reason
2058   catch ( SMESH_ComputeError& e)
2059   {
2060     return error( SMESH_ComputeErrorPtr( new SMESH_ComputeError( e )));
2061   }
2062   return false;
2063 }
2064
2065 //=============================================================================
2066 /*!
2067  *  Evaluate
2068  */
2069 //=============================================================================
2070
2071 bool StdMeshers_Cartesian_3D::Evaluate(SMESH_Mesh &         theMesh,
2072                                        const TopoDS_Shape & theShape,
2073                                        MapShapeNbElems&     theResMap)
2074 {
2075   // TODO
2076 //   std::vector<int> aResVec(SMDSEntity_Last);
2077 //   for(int i=SMDSEntity_Node; i<SMDSEntity_Last; i++) aResVec[i] = 0;
2078 //   if(IsQuadratic) {
2079 //     aResVec[SMDSEntity_Quad_Cartesian] = nb2d_face0 * ( nb2d/nb1d );
2080 //     int nb1d_face0_int = ( nb2d_face0*4 - nb1d ) / 2;
2081 //     aResVec[SMDSEntity_Node] = nb0d_face0 * ( 2*nb2d/nb1d - 1 ) - nb1d_face0_int * nb2d/nb1d;
2082 //   }
2083 //   else {
2084 //     aResVec[SMDSEntity_Node] = nb0d_face0 * ( nb2d/nb1d - 1 );
2085 //     aResVec[SMDSEntity_Cartesian] = nb2d_face0 * ( nb2d/nb1d );
2086 //   }
2087 //   SMESH_subMesh * sm = aMesh.GetSubMesh(aShape);
2088 //   aResMap.insert(std::make_pair(sm,aResVec));
2089
2090   return true;
2091 }
2092
2093 //=============================================================================
2094 namespace
2095 {
2096   /*!
2097    * \brief Event listener setting/unsetting _alwaysComputed flag to
2098    *        submeshes of inferior levels to prevent their computing
2099    */
2100   struct _EventListener : public SMESH_subMeshEventListener
2101   {
2102     string _algoName;
2103
2104     _EventListener(const string& algoName):
2105       SMESH_subMeshEventListener(/*isDeletable=*/true,"StdMeshers_Cartesian_3D::_EventListener"),
2106       _algoName(algoName)
2107     {}
2108     // --------------------------------------------------------------------------------
2109     // setting/unsetting _alwaysComputed flag to submeshes of inferior levels
2110     //
2111     static void setAlwaysComputed( const bool     isComputed,
2112                                    SMESH_subMesh* subMeshOfSolid)
2113     {
2114       SMESH_subMeshIteratorPtr smIt =
2115         subMeshOfSolid->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/false, /*complexShapeFirst=*/false);
2116       while ( smIt->more() )
2117       {
2118         SMESH_subMesh* sm = smIt->next();
2119         sm->SetIsAlwaysComputed( isComputed );
2120       }
2121     }
2122
2123     // --------------------------------------------------------------------------------
2124     // unsetting _alwaysComputed flag if "Cartesian_3D" was removed
2125     //
2126     virtual void ProcessEvent(const int          event,
2127                               const int          eventType,
2128                               SMESH_subMesh*     subMeshOfSolid,
2129                               SMESH_subMeshEventListenerData* data,
2130                               const SMESH_Hypothesis*         hyp = 0)
2131     {
2132       if ( eventType == SMESH_subMesh::COMPUTE_EVENT )
2133       {
2134         setAlwaysComputed( subMeshOfSolid->GetComputeState() == SMESH_subMesh::COMPUTE_OK,
2135                            subMeshOfSolid );
2136       }
2137       else
2138       {
2139         SMESH_Algo* algo3D = subMeshOfSolid->GetAlgo();
2140         if ( !algo3D || _algoName != algo3D->GetName() )
2141           setAlwaysComputed( false, subMeshOfSolid );
2142       }
2143     }
2144
2145     // --------------------------------------------------------------------------------
2146     // set the event listener
2147     //
2148     static void SetOn( SMESH_subMesh* subMeshOfSolid, const string& algoName )
2149     {
2150       subMeshOfSolid->SetEventListener( new _EventListener( algoName ),
2151                                         /*data=*/0,
2152                                         subMeshOfSolid );
2153     }
2154
2155   }; // struct _EventListener
2156
2157 } // namespace
2158
2159 //================================================================================
2160 /*!
2161  * \brief Sets event listener to submeshes if necessary
2162  *  \param subMesh - submesh where algo is set
2163  * This method is called when a submesh gets HYP_OK algo_state.
2164  * After being set, event listener is notified on each event of a submesh.
2165  */
2166 //================================================================================
2167
2168 void StdMeshers_Cartesian_3D::SetEventListener(SMESH_subMesh* subMesh)
2169 {
2170   _EventListener::SetOn( subMesh, GetName() );
2171 }
2172
2173 //================================================================================
2174 /*!
2175  * \brief Set _alwaysComputed flag to submeshes of inferior levels to avoid their computing
2176  */
2177 //================================================================================
2178
2179 void StdMeshers_Cartesian_3D::setSubmeshesComputed(SMESH_Mesh&         theMesh,
2180                                                    const TopoDS_Shape& theShape)
2181 {
2182   for ( TopExp_Explorer soExp( theShape, TopAbs_SOLID ); soExp.More(); soExp.Next() )
2183     _EventListener::setAlwaysComputed( true, theMesh.GetSubMesh( soExp.Current() ));
2184 }
2185