src/StdMeshers/StdMeshers_Cartesian_3D.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2016  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
   3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
   4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
   5 //
   6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8 // License as published by the Free Software Foundation; either
   9 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10 //
  11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
  12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14 // Lesser General Public License for more details.
  15 //
  16 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  19 //
  20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  21 //
  22 //  File   : StdMeshers_Cartesian_3D.cxx
  23 //  Module : SMESH
  24 //
  25 #include "StdMeshers_Cartesian_3D.hxx"
  26
  27 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  28 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
  29 #include "SMESH_Block.hxx"
  30 #include "SMESH_Comment.hxx"
  31 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  32 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  33 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  34 #include "SMESH_subMeshEventListener.hxx"
  35 #include "StdMeshers_CartesianParameters3D.hxx"
  36
  37 #include <utilities.h>
  38 #include <Utils_ExceptHandlers.hxx>
  39
  40 #include <GEOMUtils.hxx>
  41
  42 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
  43 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  44 #include <BRepBndLib.hxx>
  45 #include <BRepBuilderAPI_Copy.hxx>
  46 #include <BRepBuilderAPI_MakeFace.hxx>
  47 #include <BRepTools.hxx>
  48 #include <BRepTopAdaptor_FClass2d.hxx>
  49 #include <BRep_Builder.hxx>
  50 #include <BRep_Tool.hxx>
  51 #include <Bnd_B3d.hxx>
  52 #include <Bnd_Box.hxx>
  53 #include <ElSLib.hxx>
  54 #include <GCPnts_UniformDeflection.hxx>
  55 #include <Geom2d_BSplineCurve.hxx>
  56 #include <Geom2d_BezierCurve.hxx>
  57 #include <Geom2d_TrimmedCurve.hxx>
  58 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
  59 #include <GeomLib.hxx>
  60 #include <Geom_BSplineCurve.hxx>
  61 #include <Geom_BSplineSurface.hxx>
  62 #include <Geom_BezierCurve.hxx>
  63 #include <Geom_BezierSurface.hxx>
  64 #include <Geom_RectangularTrimmedSurface.hxx>
  65 #include <Geom_TrimmedCurve.hxx>
  66 #include <IntAna_IntConicQuad.hxx>
  67 #include <IntAna_IntLinTorus.hxx>
  68 #include <IntAna_Quadric.hxx>
  69 #include <IntCurveSurface_TransitionOnCurve.hxx>
  70 #include <IntCurvesFace_Intersector.hxx>
  71 #include <Poly_Triangulation.hxx>
  72 #include <Precision.hxx>
  73 #include <TopExp.hxx>
  74 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  75 #include <TopLoc_Location.hxx>
  76 #include <TopTools_IndexedMapOfShape.hxx>
  77 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  78 #include <TopoDS.hxx>
  79 #include <TopoDS_Compound.hxx>
  80 #include <TopoDS_Face.hxx>
  81 #include <TopoDS_TShape.hxx>
  82 #include <gp_Cone.hxx>
  83 #include <gp_Cylinder.hxx>
  84 #include <gp_Lin.hxx>
  85 #include <gp_Pln.hxx>
  86 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  87 #include <gp_Sphere.hxx>
  88 #include <gp_Torus.hxx>
  89
  90 #include <limits>
  91
  92 //#undef WITH_TBB
  93 #ifdef WITH_TBB
  94 #include <tbb/parallel_for.h>
  95 //#include <tbb/enumerable_thread_specific.h>
  96 #endif
  97
  98 using namespace std;
  99
 100 #ifdef _DEBUG_
 101 //#define _MY_DEBUG_
 102 #endif
 103
 104 //=============================================================================
 105 /*!
 106  * Constructor
 107  */
 108 //=============================================================================
 109
 110 StdMeshers_Cartesian_3D::StdMeshers_Cartesian_3D(int hypId, int studyId, SMESH_Gen * gen)
 111   :SMESH_3D_Algo(hypId, studyId, gen)
 112 {
 113   _name = "Cartesian_3D";
 114   _shapeType = (1 << TopAbs_SOLID);       // 1 bit /shape type
 115   _compatibleHypothesis.push_back("CartesianParameters3D");
 116
 117   _onlyUnaryInput = false;          // to mesh all SOLIDs at once
 118   _requireDiscreteBoundary = false; // 2D mesh not needed
 119   _supportSubmeshes = false;        // do not use any existing mesh
 120 }
 121
 122 //=============================================================================
 123 /*!
 124  * Check presence of a hypothesis
 125  */
 126 //=============================================================================
 127
 128 bool StdMeshers_Cartesian_3D::CheckHypothesis (SMESH_Mesh&          aMesh,
 129                                                const TopoDS_Shape&  aShape,
 130                                                Hypothesis_Status&   aStatus)
 131 {
 132   aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_MISSING;
 133
 134   const list<const SMESHDS_Hypothesis*>& hyps = GetUsedHypothesis(aMesh, aShape);
 135   list <const SMESHDS_Hypothesis* >::const_iterator h = hyps.begin();
 136   if ( h == hyps.end())
 137   {
 138     return false;
 139   }
 140
 141   for ( ; h != hyps.end(); ++h )
 142   {
 143     if (( _hyp = dynamic_cast<const StdMeshers_CartesianParameters3D*>( *h )))
 144     {
 145       aStatus = _hyp->IsDefined() ? HYP_OK : HYP_BAD_PARAMETER;
 146       break;
 147     }
 148   }
 149
 150   return aStatus == HYP_OK;
 151 }
 152
 153 namespace
 154 {
 155   typedef int TGeomID;
 156
 157   //=============================================================================
 158   // Definitions of internal utils
 159   // --------------------------------------------------------------------------
 160   enum Transition {
 161     Trans_TANGENT = IntCurveSurface_Tangent,
 162     Trans_IN      = IntCurveSurface_In,
 163     Trans_OUT     = IntCurveSurface_Out,
 164     Trans_APEX
 165   };
 166   // --------------------------------------------------------------------------
 167   /*!
 168    * \brief Common data of any intersection between a Grid and a shape
 169    */
 170   struct B_IntersectPoint
 171   {
 172     mutable const SMDS_MeshNode* _node;
 173     mutable vector< TGeomID >    _faceIDs;
 174
 175     B_IntersectPoint(): _node(NULL) {}
 176     void Add( const vector< TGeomID >& fIDs, const SMDS_MeshNode* n=0 ) const;
 177     int HasCommonFace( const B_IntersectPoint * other, int avoidFace=-1 ) const;
 178     bool IsOnFace( int faceID ) const;
 179     virtual ~B_IntersectPoint() {}
 180   };
 181   // --------------------------------------------------------------------------
 182   /*!
 183    * \brief Data of intersection between a GridLine and a TopoDS_Face
 184    */
 185   struct F_IntersectPoint : public B_IntersectPoint
 186   {
 187     double             _paramOnLine;
 188     mutable Transition _transition;
 189     mutable size_t     _indexOnLine;
 190
 191     bool operator< ( const F_IntersectPoint& o ) const { return _paramOnLine < o._paramOnLine; }
 192   };
 193   // --------------------------------------------------------------------------
 194   /*!
 195    * \brief Data of intersection between GridPlanes and a TopoDS_EDGE
 196    */
 197   struct E_IntersectPoint : public B_IntersectPoint
 198   {
 199     gp_Pnt  _point;
 200     double  _uvw[3];
 201     TGeomID _shapeID;
 202   };
 203   // --------------------------------------------------------------------------
 204   /*!
 205    * \brief A line of the grid and its intersections with 2D geometry
 206    */
 207   struct GridLine
 208   {
 209     gp_Lin _line;
 210     double _length; // line length
 211     multiset< F_IntersectPoint > _intPoints;
 212
 213     void RemoveExcessIntPoints( const double tol );
 214     bool GetIsOutBefore( multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip, bool prevIsOut );
 215   };
 216   // --------------------------------------------------------------------------
 217   /*!
 218    * \brief Planes of the grid used to find intersections of an EDGE with a hexahedron
 219    */
 220   struct GridPlanes
 221   {
 222     gp_XYZ           _zNorm;
 223     vector< gp_XYZ > _origins; // origin points of all planes in one direction
 224     vector< double > _zProjs;  // projections of origins to _zNorm
 225   };
 226   // --------------------------------------------------------------------------
 227   /*!
 228    * \brief Iterator on the parallel grid lines of one direction
 229    */
 230   struct LineIndexer
 231   {
 232     size_t _size  [3];
 233     size_t _curInd[3];
 234     size_t _iVar1, _iVar2, _iConst;
 235     string _name1, _name2, _nameConst;
 236     LineIndexer() {}
 237     LineIndexer( size_t sz1, size_t sz2, size_t sz3,
 238                  size_t iv1, size_t iv2, size_t iConst,
 239                  const string& nv1, const string& nv2, const string& nConst )
 240     {
 241       _size[0] = sz1; _size[1] = sz2; _size[2] = sz3;
 242       _curInd[0] = _curInd[1] = _curInd[2] = 0;
 243       _iVar1 = iv1; _iVar2 = iv2; _iConst = iConst;
 244       _name1 = nv1; _name2 = nv2; _nameConst = nConst;
 245     }
 246
 247     size_t I() const { return _curInd[0]; }
 248     size_t J() const { return _curInd[1]; }
 249     size_t K() const { return _curInd[2]; }
 250     void SetIJK( size_t i, size_t j, size_t k )
 251     {
 252       _curInd[0] = i; _curInd[1] = j; _curInd[2] = k;
 253     }
 254     void operator++()
 255     {
 256       if ( ++_curInd[_iVar1] == _size[_iVar1] )
 257         _curInd[_iVar1] = 0, ++_curInd[_iVar2];
 258     }
 259     bool More() const { return _curInd[_iVar2] < _size[_iVar2]; }
 260     size_t LineIndex   () const { return _curInd[_iVar1] + _curInd[_iVar2]* _size[_iVar1]; }
 261     size_t LineIndex10 () const { return (_curInd[_iVar1] + 1 ) + _curInd[_iVar2]* _size[_iVar1]; }
 262     size_t LineIndex01 () const { return _curInd[_iVar1] + (_curInd[_iVar2] + 1 )* _size[_iVar1]; }
 263     size_t LineIndex11 () const { return (_curInd[_iVar1] + 1 ) + (_curInd[_iVar2] + 1 )* _size[_iVar1]; }
 264     void SetIndexOnLine (size_t i)  { _curInd[ _iConst ] = i; }
 265     size_t NbLines() const { return _size[_iVar1] * _size[_iVar2]; }
 266   };
 267   // --------------------------------------------------------------------------
 268   /*!
 269    * \brief Container of GridLine's
 270    */
 271   struct Grid
 272   {
 273     vector< double >   _coords[3]; // coordinates of grid nodes
 274     gp_XYZ             _axes  [3]; // axis directions
 275     vector< GridLine > _lines [3]; //    in 3 directions
 276     double             _tol, _minCellSize;
 277     gp_XYZ             _origin;
 278     gp_Mat             _invB; // inverted basis of _axes
 279
 280     vector< const SMDS_MeshNode* >    _nodes; // mesh nodes at grid nodes
 281     vector< const F_IntersectPoint* > _gridIntP; // grid node intersection with geometry
 282
 283     list< E_IntersectPoint >          _edgeIntP; // intersections with EDGEs
 284     TopTools_IndexedMapOfShape        _shapes;
 285
 286     SMESH_MesherHelper*               _helper;
 287
 288     size_t CellIndex( size_t i, size_t j, size_t k ) const
 289     {
 290       return i + j*(_coords[0].size()-1) + k*(_coords[0].size()-1)*(_coords[1].size()-1);
 291     }
 292     size_t NodeIndex( size_t i, size_t j, size_t k ) const
 293     {
 294       return i + j*_coords[0].size() + k*_coords[0].size()*_coords[1].size();
 295     }
 296     size_t NodeIndexDX() const { return 1; }
 297     size_t NodeIndexDY() const { return _coords[0].size(); }
 298     size_t NodeIndexDZ() const { return _coords[0].size() * _coords[1].size(); }
 299
 300     LineIndexer GetLineIndexer(size_t iDir) const;
 301
 302     void SetCoordinates(const vector<double>& xCoords,
 303                         const vector<double>& yCoords,
 304                         const vector<double>& zCoords,
 305                         const double*         axesDirs,
 306                         const Bnd_Box&        bndBox );
 307     void ComputeUVW(const gp_XYZ& p, double uvw[3]);
 308     void ComputeNodes(SMESH_MesherHelper& helper);
 309   };
 310   // --------------------------------------------------------------------------
 311   /*!
 312    * \brief Intersector of TopoDS_Face with all GridLine's
 313    */
 314   struct FaceGridIntersector
 315   {
 316     TopoDS_Face _face;
 317     TGeomID     _faceID;
 318     Grid*       _grid;
 319     Bnd_Box     _bndBox;
 320     IntCurvesFace_Intersector* _surfaceInt;
 321     vector< std::pair< GridLine*, F_IntersectPoint > > _intersections;
 322
 323     FaceGridIntersector(): _grid(0), _surfaceInt(0) {}
 324     void Intersect();
 325
 326     void StoreIntersections()
 327     {
 328       for ( size_t i = 0; i < _intersections.size(); ++i )
 329       {
 330         multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip =
 331           _intersections[i].first->_intPoints.insert( _intersections[i].second );
 332         ip->_faceIDs.reserve( 1 );
 333         ip->_faceIDs.push_back( _faceID );
 334       }
 335     }
 336     const Bnd_Box& GetFaceBndBox()
 337     {
 338       GetCurveFaceIntersector();
 339       return _bndBox;
 340     }
 341     IntCurvesFace_Intersector* GetCurveFaceIntersector()
 342     {
 343       if ( !_surfaceInt )
 344       {
 345         _surfaceInt = new IntCurvesFace_Intersector( _face, Precision::PConfusion() );
 346         _bndBox     = _surfaceInt->Bounding();
 347         if ( _bndBox.IsVoid() )
 348           BRepBndLib::Add (_face, _bndBox);
 349       }
 350       return _surfaceInt;
 351     }
 352     bool IsThreadSafe(set< const Standard_Transient* >& noSafeTShapes) const;
 353   };
 354   // --------------------------------------------------------------------------
 355   /*!
 356    * \brief Intersector of a surface with a GridLine
 357    */
 358   struct FaceLineIntersector
 359   {
 360     double      _tol;
 361     double      _u, _v, _w; // params on the face and the line
 362     Transition  _transition; // transition of at intersection (see IntCurveSurface.cdl)
 363     Transition  _transIn, _transOut; // IN and OUT transitions depending of face orientation
 364
 365     gp_Pln      _plane;
 366     gp_Cylinder _cylinder;
 367     gp_Cone     _cone;
 368     gp_Sphere   _sphere;
 369     gp_Torus    _torus;
 370     IntCurvesFace_Intersector* _surfaceInt;
 371
 372     vector< F_IntersectPoint > _intPoints;
 373
 374     void IntersectWithPlane   (const GridLine& gridLine);
 375     void IntersectWithCylinder(const GridLine& gridLine);
 376     void IntersectWithCone    (const GridLine& gridLine);
 377     void IntersectWithSphere  (const GridLine& gridLine);
 378     void IntersectWithTorus   (const GridLine& gridLine);
 379     void IntersectWithSurface (const GridLine& gridLine);
 380
 381     bool UVIsOnFace() const;
 382     void addIntPoint(const bool toClassify=true);
 383     bool isParamOnLineOK( const double linLength )
 384     {
 385       return -_tol < _w && _w < linLength + _tol;
 386     }
 387     FaceLineIntersector():_surfaceInt(0) {}
 388     ~FaceLineIntersector() { if (_surfaceInt ) delete _surfaceInt; _surfaceInt = 0; }
 389   };
 390   // --------------------------------------------------------------------------
 391   /*!
 392    * \brief Class representing topology of the hexahedron and creating a mesh
 393    *        volume basing on analysis of hexahedron intersection with geometry
 394    */
 395   class Hexahedron
 396   {
 397     // --------------------------------------------------------------------------------
 398     struct _Face;
 399     struct _Link;
 400     // --------------------------------------------------------------------------------
 401     struct _Node //!< node either at a hexahedron corner or at intersection
 402     {
 403       const SMDS_MeshNode*    _node; // mesh node at hexahedron corner
 404       const B_IntersectPoint* _intPoint;
 405       const _Face*            _usedInFace;
 406
 407       _Node(const SMDS_MeshNode* n=0, const B_IntersectPoint* ip=0)
 408         :_node(n), _intPoint(ip), _usedInFace(0) {}
 409       const SMDS_MeshNode*    Node() const
 410       { return ( _intPoint && _intPoint->_node ) ? _intPoint->_node : _node; }
 411       const E_IntersectPoint* EdgeIntPnt() const
 412       { return static_cast< const E_IntersectPoint* >( _intPoint ); }
 413       bool IsUsedInFace( const _Face* polygon = 0 )
 414       {
 415         return polygon ? ( _usedInFace == polygon ) : bool( _usedInFace );
 416       }
 417       void Add( const E_IntersectPoint* ip )
 418       {
 419         if ( !_intPoint ) {
 420           _intPoint = ip;
 421         }
 422         else if ( !_intPoint->_node ) {
 423           ip->Add( _intPoint->_faceIDs );
 424           _intPoint = ip;
 425         }
 426         else  {
 427           _intPoint->Add( ip->_faceIDs );
 428         }
 429       }
 430       TGeomID IsLinked( const B_IntersectPoint* other,
 431                         TGeomID                 avoidFace=-1 ) const // returns id of a common face
 432       {
 433         return _intPoint ? _intPoint->HasCommonFace( other, avoidFace ) : 0;
 434       }
 435       bool IsOnFace( TGeomID faceID ) const // returns true if faceID is found
 436       {
 437         return _intPoint ? _intPoint->IsOnFace( faceID ) : false;
 438       }
 439       gp_Pnt Point() const
 440       {
 441         if ( const SMDS_MeshNode* n = Node() )
 442           return SMESH_TNodeXYZ( n );
 443         if ( const E_IntersectPoint* eip =
 444              dynamic_cast< const E_IntersectPoint* >( _intPoint ))
 445           return eip->_point;
 446         return gp_Pnt( 1e100, 0, 0 );
 447       }
 448       TGeomID ShapeID() const
 449       {
 450         if ( const E_IntersectPoint* eip = dynamic_cast< const E_IntersectPoint* >( _intPoint ))
 451           return eip->_shapeID;
 452         return 0;
 453       }
 454     };
 455     // --------------------------------------------------------------------------------
 456     struct _Link // link connecting two _Node's
 457     {
 458       _Node* _nodes[2];
 459       _Face* _faces[2]; // polygons sharing a link
 460       vector< const F_IntersectPoint* > _fIntPoints; // GridLine intersections with FACEs
 461       vector< _Node* >                  _fIntNodes;   // _Node's at _fIntPoints
 462       vector< _Link >                   _splits;
 463       _Link() { _faces[0] = 0; }
 464     };
 465     // --------------------------------------------------------------------------------
 466     struct _OrientedLink
 467     {
 468       _Link* _link;
 469       bool   _reverse;
 470       _OrientedLink( _Link* link=0, bool reverse=false ): _link(link), _reverse(reverse) {}
 471       void Reverse() { _reverse = !_reverse; }
 472       int NbResultLinks() const { return _link->_splits.size(); }
 473       _OrientedLink ResultLink(int i) const
 474       {
 475         return _OrientedLink(&_link->_splits[_reverse ? NbResultLinks()-i-1 : i],_reverse);
 476       }
 477       _Node* FirstNode() const { return _link->_nodes[ _reverse ]; }
 478       _Node* LastNode()  const { return _link->_nodes[ !_reverse ]; }
 479       operator bool() const { return _link; }
 480       vector< TGeomID > GetNotUsedFace(const set<TGeomID>& usedIDs ) const // returns supporting FACEs
 481       {
 482         vector< TGeomID > faces;
 483         const B_IntersectPoint *ip0, *ip1;
 484         if (( ip0 = _link->_nodes[0]->_intPoint ) &&
 485             ( ip1 = _link->_nodes[1]->_intPoint ))
 486         {
 487           for ( size_t i = 0; i < ip0->_faceIDs.size(); ++i )
 488             if ( ip1->IsOnFace ( ip0->_faceIDs[i] ) &&
 489                  !usedIDs.count( ip0->_faceIDs[i] ) )
 490               faces.push_back( ip0->_faceIDs[i] );
 491         }
 492         return faces;
 493       }
 494       bool HasEdgeNodes() const
 495       {
 496         return ( dynamic_cast< const E_IntersectPoint* >( _link->_nodes[0]->_intPoint ) ||
 497                  dynamic_cast< const E_IntersectPoint* >( _link->_nodes[1]->_intPoint ));
 498       }
 499       int NbFaces() const
 500       {
 501         return !_link->_faces[0] ? 0 : 1 + bool( _link->_faces[1] );
 502       }
 503       void AddFace( _Face* f )
 504       {
 505         if ( _link->_faces[0] )
 506         {
 507           _link->_faces[1] = f;
 508         }
 509         else
 510         {
 511           _link->_faces[0] = f;
 512           _link->_faces[1] = 0;
 513         }
 514       }
 515       void RemoveFace( _Face* f )
 516       {
 517         if ( !_link->_faces[0] ) return;
 518
 519         if ( _link->_faces[1] == f )
 520         {
 521           _link->_faces[1] = 0;
 522         }
 523         else if ( _link->_faces[0] == f )
 524         {
 525           _link->_faces[0] = 0;
 526           if ( _link->_faces[1] )
 527           {
 528             _link->_faces[0] = _link->_faces[1];
 529             _link->_faces[1] = 0;
 530           }
 531         }
 532       }
 533     };
 534     // --------------------------------------------------------------------------------
 535     struct _Face
 536     {
 537       vector< _OrientedLink > _links;       // links on GridLine's
 538       vector< _Link >         _polyLinks;   // links added to close a polygonal face
 539       vector< _Node* >        _eIntNodes;   // nodes at intersection with EDGEs
 540       bool IsPolyLink( const _OrientedLink& ol )
 541       {
 542         return _polyLinks.empty() ? false :
 543           ( &_polyLinks[0] <= ol._link &&  ol._link <= &_polyLinks.back() );
 544       }
 545       void AddPolyLink(_Node* n0, _Node* n1, _Face* faceToFindEqual=0)
 546       {
 547         if ( faceToFindEqual && faceToFindEqual != this ) {
 548           for ( size_t iL = 0; iL < faceToFindEqual->_polyLinks.size(); ++iL )
 549             if ( faceToFindEqual->_polyLinks[iL]._nodes[0] == n1 &&
 550                  faceToFindEqual->_polyLinks[iL]._nodes[1] == n0 )
 551             {
 552               _links.push_back
 553                 ( _OrientedLink( & faceToFindEqual->_polyLinks[iL], /*reverse=*/true ));
 554               return;
 555             }
 556         }
 557         _Link l;
 558         l._nodes[0] = n0;
 559         l._nodes[1] = n1;
 560         _polyLinks.push_back( l );
 561         _links.push_back( _OrientedLink( &_polyLinks.back() ));
 562       }
 563     };
 564     // --------------------------------------------------------------------------------
 565     struct _volumeDef // holder of nodes of a volume mesh element
 566     {
 567       vector< _Node* > _nodes;
 568       vector< int >    _quantities;
 569       typedef boost::shared_ptr<_volumeDef> Ptr;
 570       void set( const vector< _Node* >& nodes,
 571                 const vector< int >&    quant = vector< int >() )
 572       { _nodes = nodes; _quantities = quant; }
 573       void set( _Node** nodes, int nb )
 574       { _nodes.assign( nodes, nodes + nb ); }
 575     };
 576
 577     // topology of a hexahedron
 578     int   _nodeShift[8];
 579     _Node _hexNodes [8];
 580     _Link _hexLinks [12];
 581     _Face _hexQuads [6];
 582
 583     // faces resulted from hexahedron intersection
 584     vector< _Face > _polygons;
 585
 586     // intresections with EDGEs
 587     vector< const E_IntersectPoint* > _eIntPoints;
 588
 589     // additional nodes created at intersection points
 590     vector< _Node > _intNodes;
 591
 592     // nodes inside the hexahedron (at VERTEXes)
 593     vector< _Node* > _vIntNodes;
 594
 595     // computed volume elements
 596     //vector< _volumeDef::Ptr > _volumeDefs;
 597     _volumeDef _volumeDefs;
 598
 599     Grid*       _grid;
 600     double      _sizeThreshold, _sideLength[3];
 601     int         _nbCornerNodes, _nbFaceIntNodes, _nbBndNodes;
 602     int         _origNodeInd; // index of _hexNodes[0] node within the _grid
 603     size_t      _i,_j,_k;
 604
 605   public:
 606     Hexahedron(const double sizeThreshold, Grid* grid);
 607     int MakeElements(SMESH_MesherHelper&                      helper,
 608                      const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap);
 609     void ComputeElements();
 610     void Init() { init( _i, _j, _k ); }
 611
 612   private:
 613     Hexahedron(const Hexahedron& other );
 614     void init( size_t i, size_t j, size_t k );
 615     void init( size_t i );
 616     void addEdges(SMESH_MesherHelper&                      helper,
 617                   vector< Hexahedron* >&                   intersectedHex,
 618                   const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap);
 619     gp_Pnt findIntPoint( double u1, double proj1, double u2, double proj2,
 620                          double proj, BRepAdaptor_Curve& curve,
 621                          const gp_XYZ& axis, const gp_XYZ& origin );
 622     int  getEntity( const E_IntersectPoint* ip, int* facets, int& sub );
 623     bool addIntersection( const E_IntersectPoint& ip,
 624                           vector< Hexahedron* >&  hexes,
 625                           int ijk[], int dIJK[] );
 626     bool findChain( _Node* n1, _Node* n2, _Face& quad, vector<_Node*>& chainNodes );
 627     bool closePolygon( _Face* polygon, vector<_Node*>& chainNodes ) const;
 628     bool findChainOnEdge( const vector< _OrientedLink >& splits,
 629                           const _OrientedLink&           prevSplit,
 630                           const _OrientedLink&           avoidSplit,
 631                           size_t &                       iS,
 632                           _Face&                         quad,
 633                           vector<_Node*>&                chn);
 634     int  addElements(SMESH_MesherHelper& helper);
 635     bool isOutPoint( _Link& link, int iP, SMESH_MesherHelper& helper ) const;
 636     void sortVertexNodes(vector<_Node*>& nodes, _Node* curNode, TGeomID face);
 637     bool isInHole() const;
 638     bool checkPolyhedronSize() const;
 639     bool addHexa ();
 640     bool addTetra();
 641     bool addPenta();
 642     bool addPyra ();
 643     bool debugDumpLink( _Link* link );
 644     _Node* findEqualNode( vector< _Node* >&       nodes,
 645                           const E_IntersectPoint* ip,
 646                           const double            tol2 )
 647     {
 648       for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
 649         if ( nodes[i]->EdgeIntPnt() == ip ||
 650              nodes[i]->Point().SquareDistance( ip->_point ) <= tol2 )
 651           return nodes[i];
 652       return 0;
 653     }
 654     bool isImplementEdges() const { return !_grid->_edgeIntP.empty(); }
 655     bool isOutParam(const double uvw[3]) const;
 656   };
 657
 658 #ifdef WITH_TBB
 659   // --------------------------------------------------------------------------
 660   /*!
 661    * \brief Hexahedron computing volumes in one thread
 662    */
 663   struct ParallelHexahedron
 664   {
 665     vector< Hexahedron* >& _hexVec;
 666     ParallelHexahedron( vector< Hexahedron* >& hv ): _hexVec(hv) {}
 667     void operator() ( const tbb::blocked_range<size_t>& r ) const
 668     {
 669       for ( size_t i = r.begin(); i != r.end(); ++i )
 670         if ( Hexahedron* hex = _hexVec[ i ] )
 671           hex->ComputeElements();
 672     }
 673   };
 674   // --------------------------------------------------------------------------
 675   /*!
 676    * \brief Structure intersecting certain nb of faces with GridLine's in one thread
 677    */
 678   struct ParallelIntersector
 679   {
 680     vector< FaceGridIntersector >& _faceVec;
 681     ParallelIntersector( vector< FaceGridIntersector >& faceVec): _faceVec(faceVec){}
 682     void operator() ( const tbb::blocked_range<size_t>& r ) const
 683     {
 684       for ( size_t i = r.begin(); i != r.end(); ++i )
 685         _faceVec[i].Intersect();
 686     }
 687   };
 688 #endif
 689
 690   //=============================================================================
 691   // Implementation of internal utils
 692   //=============================================================================
 693   /*!
 694    * \brief adjust \a i to have \a val between values[i] and values[i+1]
 695    */
 696   inline void locateValue( int & i, double val, const vector<double>& values,
 697                            int& di, double tol )
 698   {
 699     //val += values[0]; // input \a val is measured from 0.
 700     if ( i > (int) values.size()-2 )
 701       i = values.size()-2;
 702     else
 703       while ( i+2 < (int) values.size() && val > values[ i+1 ])
 704         ++i;
 705     while ( i > 0 && val < values[ i ])
 706       --i;
 707
 708     if ( i > 0 && val - values[ i ] < tol )
 709       di = -1;
 710     else if ( i+2 < (int) values.size() && values[ i+1 ] - val < tol )
 711       di = 1;
 712     else
 713       di = 0;
 714   }
 715   //=============================================================================
 716   /*
 717    * Remove coincident intersection points
 718    */
 719   void GridLine::RemoveExcessIntPoints( const double tol )
 720   {
 721     if ( _intPoints.size() < 2 ) return;
 722
 723     set< Transition > tranSet;
 724     multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip1, ip2 = _intPoints.begin();
 725     while ( ip2 != _intPoints.end() )
 726     {
 727       tranSet.clear();
 728       ip1 = ip2++;
 729       while ( ip2 != _intPoints.end() && ip2->_paramOnLine - ip1->_paramOnLine <= tol )
 730       {
 731         tranSet.insert( ip1->_transition );
 732         tranSet.insert( ip2->_transition );
 733         ip2->Add( ip1->_faceIDs );
 734         _intPoints.erase( ip1 );
 735         ip1 = ip2++;
 736       }
 737       if ( tranSet.size() > 1 ) // points with different transition coincide
 738       {
 739         bool isIN  = tranSet.count( Trans_IN );
 740         bool isOUT = tranSet.count( Trans_OUT );
 741         if ( isIN && isOUT )
 742           (*ip1)._transition = Trans_TANGENT;
 743         else
 744           (*ip1)._transition = isIN ? Trans_IN : Trans_OUT;
 745       }
 746     }
 747   }
 748   //================================================================================
 749   /*
 750    * Return "is OUT" state for nodes before the given intersection point
 751    */
 752   bool GridLine::GetIsOutBefore( multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip, bool prevIsOut )
 753   {
 754     if ( ip->_transition == Trans_IN )
 755       return true;
 756     if ( ip->_transition == Trans_OUT )
 757       return false;
 758     if ( ip->_transition == Trans_APEX )
 759     {
 760       // singularity point (apex of a cone)
 761       if ( _intPoints.size() == 1 || ip == _intPoints.begin() )
 762         return true;
 763       multiset< F_IntersectPoint >::iterator ipBef = ip, ipAft = ++ip;
 764       if ( ipAft == _intPoints.end() )
 765         return false;
 766       --ipBef;
 767       if ( ipBef->_transition != ipAft->_transition )
 768         return ( ipBef->_transition == Trans_OUT );
 769       return ( ipBef->_transition != Trans_OUT );
 770     }
 771     // _transition == Trans_TANGENT
 772     return !prevIsOut;
 773   }
 774   //================================================================================
 775   /*
 776    * Adds face IDs
 777    */
 778   void B_IntersectPoint::Add( const vector< TGeomID >& fIDs,
 779                               const SMDS_MeshNode*     n) const
 780   {
 781     if ( _faceIDs.empty() )
 782       _faceIDs = fIDs;
 783     else
 784       for ( size_t i = 0; i < fIDs.size(); ++i )
 785       {
 786         vector< TGeomID >::iterator it =
 787           std::find( _faceIDs.begin(), _faceIDs.end(), fIDs[i] );
 788         if ( it == _faceIDs.end() )
 789           _faceIDs.push_back( fIDs[i] );
 790       }
 791     if ( !_node )
 792       _node = n;
 793   }
 794   //================================================================================
 795   /*
 796    * Returns index of a common face if any, else zero
 797    */
 798   int B_IntersectPoint::HasCommonFace( const B_IntersectPoint * other, int avoidFace ) const
 799   {
 800     if ( other )
 801       for ( size_t i = 0; i < other->_faceIDs.size(); ++i )
 802         if ( avoidFace != other->_faceIDs[i] &&
 803              IsOnFace   ( other->_faceIDs[i] ))
 804           return other->_faceIDs[i];
 805     return 0;
 806   }
 807   //================================================================================
 808   /*
 809    * Returns \c true if \a faceID in in this->_faceIDs
 810    */
 811   bool B_IntersectPoint::IsOnFace( int faceID ) const // returns true if faceID is found
 812   {
 813     vector< TGeomID >::const_iterator it =
 814       std::find( _faceIDs.begin(), _faceIDs.end(), faceID );
 815     return ( it != _faceIDs.end() );
 816   }
 817   //================================================================================
 818   /*
 819    * Return an iterator on GridLine's in a given direction
 820    */
 821   LineIndexer Grid::GetLineIndexer(size_t iDir) const
 822   {
 823     const size_t indices[] = { 1,2,0, 0,2,1, 0,1,2 };
 824     const string s      [] = { "X", "Y", "Z" };
 825     LineIndexer li( _coords[0].size(),  _coords[1].size(),    _coords[2].size(),
 826                     indices[iDir*3],    indices[iDir*3+1],    indices[iDir*3+2],
 827                     s[indices[iDir*3]], s[indices[iDir*3+1]], s[indices[iDir*3+2]]);
 828     return li;
 829   }
 830   //=============================================================================
 831   /*
 832    * Creates GridLine's of the grid
 833    */
 834   void Grid::SetCoordinates(const vector<double>& xCoords,
 835                             const vector<double>& yCoords,
 836                             const vector<double>& zCoords,
 837                             const double*         axesDirs,
 838                             const Bnd_Box&        shapeBox)
 839   {
 840     _coords[0] = xCoords;
 841     _coords[1] = yCoords;
 842     _coords[2] = zCoords;
 843
 844     _axes[0].SetCoord( axesDirs[0],
 845                        axesDirs[1],
 846                        axesDirs[2]);
 847     _axes[1].SetCoord( axesDirs[3],
 848                        axesDirs[4],
 849                        axesDirs[5]);
 850     _axes[2].SetCoord( axesDirs[6],
 851                        axesDirs[7],
 852                        axesDirs[8]);
 853     _axes[0].Normalize();
 854     _axes[1].Normalize();
 855     _axes[2].Normalize();
 856
 857     _invB.SetCols( _axes[0], _axes[1], _axes[2] );
 858     _invB.Invert();
 859
 860     // compute tolerance
 861     _minCellSize = Precision::Infinite();
 862     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
 863     {
 864       for ( size_t i = 1; i < _coords[ iDir ].size(); ++i )
 865       {
 866         double cellLen = _coords[ iDir ][ i ] - _coords[ iDir ][ i-1 ];
 867         if ( cellLen < _minCellSize )
 868           _minCellSize = cellLen;
 869       }
 870     }
 871     if ( _minCellSize < Precision::Confusion() )
 872       throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
 873                                 SMESH_Comment("Too small cell size: ") << _minCellSize );
 874     _tol = _minCellSize / 1000.;
 875
 876     // attune grid extremities to shape bounding box
 877
 878     double sP[6]; // aXmin, aYmin, aZmin, aXmax, aYmax, aZmax
 879     shapeBox.Get(sP[0],sP[1],sP[2],sP[3],sP[4],sP[5]);
 880     double* cP[6] = { &_coords[0].front(), &_coords[1].front(), &_coords[2].front(),
 881                       &_coords[0].back(),  &_coords[1].back(),  &_coords[2].back() };
 882     for ( int i = 0; i < 6; ++i )
 883       if ( fabs( sP[i] - *cP[i] ) < _tol )
 884         *cP[i] = sP[i];// + _tol/1000. * ( i < 3 ? +1 : -1 );
 885
 886     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
 887     {
 888       if ( _coords[iDir][0] - sP[iDir] > _tol )
 889       {
 890         _minCellSize = Min( _minCellSize, _coords[iDir][0] - sP[iDir] );
 891         _coords[iDir].insert( _coords[iDir].begin(), sP[iDir] + _tol/1000.);
 892       }
 893       if ( sP[iDir+3] - _coords[iDir].back() > _tol  )
 894       {
 895         _minCellSize = Min( _minCellSize, sP[iDir+3] - _coords[iDir].back() );
 896         _coords[iDir].push_back( sP[iDir+3] - _tol/1000.);
 897       }
 898     }
 899     _tol = _minCellSize / 1000.;
 900
 901     _origin = ( _coords[0][0] * _axes[0] +
 902                 _coords[1][0] * _axes[1] +
 903                 _coords[2][0] * _axes[2] );
 904
 905     // create lines
 906     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
 907     {
 908       LineIndexer li = GetLineIndexer( iDir );
 909       _lines[iDir].resize( li.NbLines() );
 910       double len = _coords[ iDir ].back() - _coords[iDir].front();
 911       for ( ; li.More(); ++li )
 912       {
 913         GridLine& gl = _lines[iDir][ li.LineIndex() ];
 914         gl._line.SetLocation( _coords[0][li.I()] * _axes[0] +
 915                               _coords[1][li.J()] * _axes[1] +
 916                               _coords[2][li.K()] * _axes[2] );
 917         gl._line.SetDirection( _axes[ iDir ]);
 918         gl._length = len;
 919       }
 920     }
 921   }
 922   //================================================================================
 923   /*
 924    * Computes coordinates of a point in the grid CS
 925    */
 926   void Grid::ComputeUVW(const gp_XYZ& P, double UVW[3])
 927   {
 928     gp_XYZ p = P * _invB;
 929     p.Coord( UVW[0], UVW[1], UVW[2] );
 930   }
 931   //================================================================================
 932   /*
 933    * Creates all nodes
 934    */
 935   void Grid::ComputeNodes(SMESH_MesherHelper& helper)
 936   {
 937     // state of each node of the grid relative to the geometry
 938     const size_t nbGridNodes = _coords[0].size() * _coords[1].size() * _coords[2].size();
 939     vector< bool > isNodeOut( nbGridNodes, false );
 940     _nodes.resize( nbGridNodes, 0 );
 941     _gridIntP.resize( nbGridNodes, NULL );
 942
 943     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
 944     {
 945       LineIndexer li = GetLineIndexer( iDir );
 946
 947       // find out a shift of node index while walking along a GridLine in this direction
 948       li.SetIndexOnLine( 0 );
 949       size_t nIndex0 = NodeIndex( li.I(), li.J(), li.K() );
 950       li.SetIndexOnLine( 1 );
 951       const size_t nShift = NodeIndex( li.I(), li.J(), li.K() ) - nIndex0;
 952
 953       const vector<double> & coords = _coords[ iDir ];
 954       for ( ; li.More(); ++li ) // loop on lines in iDir
 955       {
 956         li.SetIndexOnLine( 0 );
 957         nIndex0 = NodeIndex( li.I(), li.J(), li.K() );
 958
 959         GridLine& line = _lines[ iDir ][ li.LineIndex() ];
 960         const gp_XYZ lineLoc = line._line.Location().XYZ();
 961         const gp_XYZ lineDir = line._line.Direction().XYZ();
 962         line.RemoveExcessIntPoints( _tol );
 963         multiset< F_IntersectPoint >& intPnts = line._intPoints;
 964         multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip = intPnts.begin();
 965
 966         bool isOut = true;
 967         const double* nodeCoord = & coords[0];
 968         const double* coord0    = nodeCoord;
 969         const double* coordEnd  = coord0 + coords.size();
 970         double nodeParam = 0;
 971         for ( ; ip != intPnts.end(); ++ip )
 972         {
 973           // set OUT state or just skip IN nodes before ip
 974           if ( nodeParam < ip->_paramOnLine - _tol )
 975           {
 976             isOut = line.GetIsOutBefore( ip, isOut );
 977
 978             while ( nodeParam < ip->_paramOnLine - _tol )
 979             {
 980               if ( isOut )
 981                 isNodeOut[ nIndex0 + nShift * ( nodeCoord-coord0 ) ] = isOut;
 982               if ( ++nodeCoord <  coordEnd )
 983                 nodeParam = *nodeCoord - *coord0;
 984               else
 985                 break;
 986             }
 987             if ( nodeCoord == coordEnd ) break;
 988           }
 989           // create a mesh node on a GridLine at ip if it does not coincide with a grid node
 990           if ( nodeParam > ip->_paramOnLine + _tol )
 991           {
 992             // li.SetIndexOnLine( 0 );
 993             // double xyz[3] = { _coords[0][ li.I() ], _coords[1][ li.J() ], _coords[2][ li.K() ]};
 994             // xyz[ li._iConst ] += ip->_paramOnLine;
 995             gp_XYZ xyz = lineLoc + ip->_paramOnLine * lineDir;
 996             ip->_node = helper.AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() );
 997             ip->_indexOnLine = nodeCoord-coord0-1;
 998           }
 999           // create a mesh node at ip concident with a grid node
1000           else
1001           {
1002             int nodeIndex = nIndex0 + nShift * ( nodeCoord-coord0 );
1003             if ( !_nodes[ nodeIndex ] )
1004             {
1005               //li.SetIndexOnLine( nodeCoord-coord0 );
1006               //double xyz[3] = { _coords[0][ li.I() ], _coords[1][ li.J() ], _coords[2][ li.K() ]};
1007               gp_XYZ xyz = lineLoc + nodeParam * lineDir;
1008               _nodes   [ nodeIndex ] = helper.AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() );
1009               _gridIntP[ nodeIndex ] = & * ip;
1010             }
1011             if ( _gridIntP[ nodeIndex ] )
1012               _gridIntP[ nodeIndex ]->Add( ip->_faceIDs );
1013             else
1014               _gridIntP[ nodeIndex ] = & * ip;
1015             // ip->_node        = _nodes[ nodeIndex ]; -- to differ from ip on links
1016             ip->_indexOnLine = nodeCoord-coord0;
1017             if ( ++nodeCoord < coordEnd )
1018               nodeParam = *nodeCoord - *coord0;
1019           }
1020         }
1021         // set OUT state to nodes after the last ip
1022         for ( ; nodeCoord < coordEnd; ++nodeCoord )
1023           isNodeOut[ nIndex0 + nShift * ( nodeCoord-coord0 ) ] = true;
1024       }
1025     }
1026
1027     // Create mesh nodes at !OUT nodes of the grid
1028
1029     for ( size_t z = 0; z < _coords[2].size(); ++z )
1030       for ( size_t y = 0; y < _coords[1].size(); ++y )
1031         for ( size_t x = 0; x < _coords[0].size(); ++x )
1032         {
1033           size_t nodeIndex = NodeIndex( x, y, z );
1034           if ( !isNodeOut[ nodeIndex ] && !_nodes[ nodeIndex] )
1035           {
1036             //_nodes[ nodeIndex ] = helper.AddNode( _coords[0][x], _coords[1][y], _coords[2][z] );
1037             gp_XYZ xyz = ( _coords[0][x] * _axes[0] +
1038                            _coords[1][y] * _axes[1] +
1039                            _coords[2][z] * _axes[2] );
1040             _nodes[ nodeIndex ] = helper.AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() );
1041           }
1042         }
1043
1044 #ifdef _MY_DEBUG_
1045     // check validity of transitions
1046     const char* trName[] = { "TANGENT", "IN", "OUT", "APEX" };
1047     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
1048     {
1049       LineIndexer li = GetLineIndexer( iDir );
1050       for ( ; li.More(); ++li )
1051       {
1052         multiset< F_IntersectPoint >& intPnts = _lines[ iDir ][ li.LineIndex() ]._intPoints;
1053         if ( intPnts.empty() ) continue;
1054         if ( intPnts.size() == 1 )
1055         {
1056           if ( intPnts.begin()->_transition != Trans_TANGENT &&
1057                intPnts.begin()->_transition != Trans_APEX )
1058           throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
1059                                     SMESH_Comment("Wrong SOLE transition of GridLine (")
1060                                     << li._curInd[li._iVar1] << ", " << li._curInd[li._iVar2]
1061                                     << ") along " << li._nameConst
1062                                     << ": " << trName[ intPnts.begin()->_transition] );
1063         }
1064         else
1065         {
1066           if ( intPnts.begin()->_transition == Trans_OUT )
1067             throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
1068                                       SMESH_Comment("Wrong START transition of GridLine (")
1069                                       << li._curInd[li._iVar1] << ", " << li._curInd[li._iVar2]
1070                                       << ") along " << li._nameConst
1071                                       << ": " << trName[ intPnts.begin()->_transition ]);
1072           if ( intPnts.rbegin()->_transition == Trans_IN )
1073             throw SMESH_ComputeError (COMPERR_ALGO_FAILED,
1074                                       SMESH_Comment("Wrong END transition of GridLine (")
1075                                       << li._curInd[li._iVar1] << ", " << li._curInd[li._iVar2]
1076                                       << ") along " << li._nameConst
1077                                     << ": " << trName[ intPnts.rbegin()->_transition ]);
1078         }
1079       }
1080     }
1081 #endif
1082   }
1083
1084   //=============================================================================
1085   /*
1086    * Intersects TopoDS_Face with all GridLine's
1087    */
1088   void FaceGridIntersector::Intersect()
1089   {
1090     FaceLineIntersector intersector;
1091     intersector._surfaceInt = GetCurveFaceIntersector();
1092     intersector._tol        = _grid->_tol;
1093     intersector._transOut   = _face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ? Trans_IN : Trans_OUT;
1094     intersector._transIn    = _face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ? Trans_OUT : Trans_IN;
1095
1096     typedef void (FaceLineIntersector::* PIntFun )(const GridLine& gridLine);
1097     PIntFun interFunction;
1098
1099     bool isDirect = true;
1100     BRepAdaptor_Surface surf( _face );
1101     switch ( surf.GetType() ) {
1102     case GeomAbs_Plane:
1103       intersector._plane = surf.Plane();
1104       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithPlane;
1105       isDirect = intersector._plane.Direct();
1106       break;
1107     case GeomAbs_Cylinder:
1108       intersector._cylinder = surf.Cylinder();
1109       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithCylinder;
1110       isDirect = intersector._cylinder.Direct();
1111       break;
1112     case GeomAbs_Cone:
1113       intersector._cone = surf.Cone();
1114       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithCone;
1115       //isDirect = intersector._cone.Direct();
1116       break;
1117     case GeomAbs_Sphere:
1118       intersector._sphere = surf.Sphere();
1119       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithSphere;
1120       isDirect = intersector._sphere.Direct();
1121       break;
1122     case GeomAbs_Torus:
1123       intersector._torus = surf.Torus();
1124       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithTorus;
1125       //isDirect = intersector._torus.Direct();
1126       break;
1127     default:
1128       interFunction = &FaceLineIntersector::IntersectWithSurface;
1129     }
1130     if ( !isDirect )
1131       std::swap( intersector._transOut, intersector._transIn );
1132
1133     _intersections.clear();
1134     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir ) // loop on 3 line directions
1135     {
1136       if ( surf.GetType() == GeomAbs_Plane )
1137       {
1138         // check if all lines in this direction are parallel to a plane
1139         if ( intersector._plane.Axis().IsNormal( _grid->_lines[iDir][0]._line.Position(),
1140                                                  Precision::Angular()))
1141           continue;
1142         // find out a transition, that is the same for all lines of a direction
1143         gp_Dir plnNorm = intersector._plane.Axis().Direction();
1144         gp_Dir lineDir = _grid->_lines[iDir][0]._line.Direction();
1145         intersector._transition =
1146           ( plnNorm * lineDir < 0 ) ? intersector._transIn : intersector._transOut;
1147       }
1148       if ( surf.GetType() == GeomAbs_Cylinder )
1149       {
1150         // check if all lines in this direction are parallel to a cylinder
1151         if ( intersector._cylinder.Axis().IsParallel( _grid->_lines[iDir][0]._line.Position(),
1152                                                       Precision::Angular()))
1153           continue;
1154       }
1155
1156       // intersect the grid lines with the face
1157       for ( size_t iL = 0; iL < _grid->_lines[iDir].size(); ++iL )
1158       {
1159         GridLine& gridLine = _grid->_lines[iDir][iL];
1160         if ( _bndBox.IsOut( gridLine._line )) continue;
1161
1162         intersector._intPoints.clear();
1163         (intersector.*interFunction)( gridLine ); // <- intersection with gridLine
1164         for ( size_t i = 0; i < intersector._intPoints.size(); ++i )
1165           _intersections.push_back( make_pair( &gridLine, intersector._intPoints[i] ));
1166       }
1167     }
1168   }
1169   //================================================================================
1170   /*
1171    * Return true if (_u,_v) is on the face
1172    */
1173   bool FaceLineIntersector::UVIsOnFace() const
1174   {
1175     TopAbs_State state = _surfaceInt->ClassifyUVPoint(gp_Pnt2d( _u,_v ));
1176     return ( state == TopAbs_IN || state == TopAbs_ON );
1177   }
1178   //================================================================================
1179   /*
1180    * Store an intersection if it is IN or ON the face
1181    */
1182   void FaceLineIntersector::addIntPoint(const bool toClassify)
1183   {
1184     if ( !toClassify || UVIsOnFace() )
1185     {
1186       F_IntersectPoint p;
1187       p._paramOnLine = _w;
1188       p._transition  = _transition;
1189       _intPoints.push_back( p );
1190     }
1191   }
1192   //================================================================================
1193   /*
1194    * Intersect a line with a plane
1195    */
1196   void FaceLineIntersector::IntersectWithPlane(const GridLine& gridLine)
1197   {
1198     IntAna_IntConicQuad linPlane( gridLine._line, _plane, Precision::Angular());
1199     _w = linPlane.ParamOnConic(1);
1200     if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1201     {
1202       ElSLib::Parameters(_plane, linPlane.Point(1) ,_u,_v);
1203       addIntPoint();
1204     }
1205   }
1206   //================================================================================
1207   /*
1208    * Intersect a line with a cylinder
1209    */
1210   void FaceLineIntersector::IntersectWithCylinder(const GridLine& gridLine)
1211   {
1212     IntAna_IntConicQuad linCylinder( gridLine._line, _cylinder );
1213     if ( linCylinder.IsDone() && linCylinder.NbPoints() > 0 )
1214     {
1215       _w = linCylinder.ParamOnConic(1);
1216       if ( linCylinder.NbPoints() == 1 )
1217         _transition = Trans_TANGENT;
1218       else
1219         _transition = _w < linCylinder.ParamOnConic(2) ? _transIn : _transOut;
1220       if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1221       {
1222         ElSLib::Parameters(_cylinder, linCylinder.Point(1) ,_u,_v);
1223         addIntPoint();
1224       }
1225       if ( linCylinder.NbPoints() > 1 )
1226       {
1227         _w = linCylinder.ParamOnConic(2);
1228         if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1229         {
1230           ElSLib::Parameters(_cylinder, linCylinder.Point(2) ,_u,_v);
1231           _transition = ( _transition == Trans_OUT ) ? Trans_IN : Trans_OUT;
1232           addIntPoint();
1233         }
1234       }
1235     }
1236   }
1237   //================================================================================
1238   /*
1239    * Intersect a line with a cone
1240    */
1241   void FaceLineIntersector::IntersectWithCone (const GridLine& gridLine)
1242   {
1243     IntAna_IntConicQuad linCone(gridLine._line,_cone);
1244     if ( !linCone.IsDone() ) return;
1245     gp_Pnt P;
1246     gp_Vec du, dv, norm;
1247     for ( int i = 1; i <= linCone.NbPoints(); ++i )
1248     {
1249       _w = linCone.ParamOnConic( i );
1250       if ( !isParamOnLineOK( gridLine._length )) continue;
1251       ElSLib::Parameters(_cone, linCone.Point(i) ,_u,_v);
1252       if ( UVIsOnFace() )
1253       {
1254         ElSLib::D1( _u, _v, _cone, P, du, dv );
1255         norm = du ^ dv;
1256         double normSize2 = norm.SquareMagnitude();
1257         if ( normSize2 > Precision::Angular() * Precision::Angular() )
1258         {
1259           double cos = norm.XYZ() * gridLine._line.Direction().XYZ();
1260           cos /= sqrt( normSize2 );
1261           if ( cos < -Precision::Angular() )
1262             _transition = _transIn;
1263           else if ( cos > Precision::Angular() )
1264             _transition = _transOut;
1265           else
1266             _transition = Trans_TANGENT;
1267         }
1268         else
1269         {
1270           _transition = Trans_APEX;
1271         }
1272         addIntPoint( /*toClassify=*/false);
1273       }
1274     }
1275   }
1276   //================================================================================
1277   /*
1278    * Intersect a line with a sphere
1279    */
1280   void FaceLineIntersector::IntersectWithSphere  (const GridLine& gridLine)
1281   {
1282     IntAna_IntConicQuad linSphere(gridLine._line,_sphere);
1283     if ( linSphere.IsDone() && linSphere.NbPoints() > 0 )
1284     {
1285       _w = linSphere.ParamOnConic(1);
1286       if ( linSphere.NbPoints() == 1 )
1287         _transition = Trans_TANGENT;
1288       else
1289         _transition = _w < linSphere.ParamOnConic(2) ? _transIn : _transOut;
1290       if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1291       {
1292         ElSLib::Parameters(_sphere, linSphere.Point(1) ,_u,_v);
1293         addIntPoint();
1294       }
1295       if ( linSphere.NbPoints() > 1 )
1296       {
1297         _w = linSphere.ParamOnConic(2);
1298         if ( isParamOnLineOK( gridLine._length ))
1299         {
1300           ElSLib::Parameters(_sphere, linSphere.Point(2) ,_u,_v);
1301           _transition = ( _transition == Trans_OUT ) ? Trans_IN : Trans_OUT;
1302           addIntPoint();
1303         }
1304       }
1305     }
1306   }
1307   //================================================================================
1308   /*
1309    * Intersect a line with a torus
1310    */
1311   void FaceLineIntersector::IntersectWithTorus   (const GridLine& gridLine)
1312   {
1313     IntAna_IntLinTorus linTorus(gridLine._line,_torus);
1314     if ( !linTorus.IsDone()) return;
1315     gp_Pnt P;
1316     gp_Vec du, dv, norm;
1317     for ( int i = 1; i <= linTorus.NbPoints(); ++i )
1318     {
1319       _w = linTorus.ParamOnLine( i );
1320       if ( !isParamOnLineOK( gridLine._length )) continue;
1321       linTorus.ParamOnTorus( i, _u,_v );
1322       if ( UVIsOnFace() )
1323       {
1324         ElSLib::D1( _u, _v, _torus, P, du, dv );
1325         norm = du ^ dv;
1326         double normSize = norm.Magnitude();
1327         double cos = norm.XYZ() * gridLine._line.Direction().XYZ();
1328         cos /= normSize;
1329         if ( cos < -Precision::Angular() )
1330           _transition = _transIn;
1331         else if ( cos > Precision::Angular() )
1332           _transition = _transOut;
1333         else
1334           _transition = Trans_TANGENT;
1335         addIntPoint( /*toClassify=*/false);
1336       }
1337     }
1338   }
1339   //================================================================================
1340   /*
1341    * Intersect a line with a non-analytical surface
1342    */
1343   void FaceLineIntersector::IntersectWithSurface (const GridLine& gridLine)
1344   {
1345     _surfaceInt->Perform( gridLine._line, 0.0, gridLine._length );
1346     if ( !_surfaceInt->IsDone() ) return;
1347     for ( int i = 1; i <= _surfaceInt->NbPnt(); ++i )
1348     {
1349       _transition = Transition( _surfaceInt->Transition( i ) );
1350       _w = _surfaceInt->WParameter( i );
1351       addIntPoint(/*toClassify=*/false);
1352     }
1353   }
1354   //================================================================================
1355   /*
1356    * check if its face can be safely intersected in a thread
1357    */
1358   bool FaceGridIntersector::IsThreadSafe(set< const Standard_Transient* >& noSafeTShapes) const
1359   {
1360     bool isSafe = true;
1361
1362     // check surface
1363     TopLoc_Location loc;
1364     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( _face, loc );
1365     Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface) ts =
1366       Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surf );
1367     while( !ts.IsNull() ) {
1368       surf = ts->BasisSurface();
1369       ts = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast(surf);
1370     }
1371     if ( surf->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BSplineSurface )) ||
1372          surf->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BezierSurface )))
1373       if ( !noSafeTShapes.insert( _face.TShape().get() ).second )
1374         isSafe = false;
1375
1376     double f, l;
1377     TopExp_Explorer exp( _face, TopAbs_EDGE );
1378     for ( ; exp.More(); exp.Next() )
1379     {
1380       bool edgeIsSafe = true;
1381       const TopoDS_Edge& e = TopoDS::Edge( exp.Current() );
1382       // check 3d curve
1383       {
1384         Handle(Geom_Curve) c = BRep_Tool::Curve( e, loc, f, l);
1385         if ( !c.IsNull() )
1386         {
1387           Handle(Geom_TrimmedCurve) tc = Handle(Geom_TrimmedCurve)::DownCast(c);
1388           while( !tc.IsNull() ) {
1389             c = tc->BasisCurve();
1390             tc = Handle(Geom_TrimmedCurve)::DownCast(c);
1391           }
1392           if ( c->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BSplineCurve )) ||
1393                c->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom_BezierCurve )))
1394             edgeIsSafe = false;
1395         }
1396       }
1397       // check 2d curve
1398       if ( edgeIsSafe )
1399       {
1400         Handle(Geom2d_Curve) c2 = BRep_Tool::CurveOnSurface( e, surf, loc, f, l);
1401         if ( !c2.IsNull() )
1402         {
1403           Handle(Geom2d_TrimmedCurve) tc = Handle(Geom2d_TrimmedCurve)::DownCast(c2);
1404           while( !tc.IsNull() ) {
1405             c2 = tc->BasisCurve();
1406             tc = Handle(Geom2d_TrimmedCurve)::DownCast(c2);
1407           }
1408           if ( c2->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom2d_BSplineCurve )) ||
1409                c2->IsKind( STANDARD_TYPE(Geom2d_BezierCurve )))
1410             edgeIsSafe = false;
1411         }
1412       }
1413       if ( !edgeIsSafe && !noSafeTShapes.insert( e.TShape().get() ).second )
1414         isSafe = false;
1415     }
1416     return isSafe;
1417   }
1418   //================================================================================
1419   /*!
1420    * \brief Creates topology of the hexahedron
1421    */
1422   Hexahedron::Hexahedron(const double sizeThreshold, Grid* grid)
1423     : _grid( grid ), _sizeThreshold( sizeThreshold ), _nbFaceIntNodes(0)
1424   {
1425     _polygons.reserve(100); // to avoid reallocation;
1426
1427     //set nodes shift within grid->_nodes from the node 000
1428     size_t dx = _grid->NodeIndexDX();
1429     size_t dy = _grid->NodeIndexDY();
1430     size_t dz = _grid->NodeIndexDZ();
1431     size_t i000 = 0;
1432     size_t i100 = i000 + dx;
1433     size_t i010 = i000 + dy;
1434     size_t i110 = i010 + dx;
1435     size_t i001 = i000 + dz;
1436     size_t i101 = i100 + dz;
1437     size_t i011 = i010 + dz;
1438     size_t i111 = i110 + dz;
1439     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V000 )] = i000;
1440     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V100 )] = i100;
1441     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V010 )] = i010;
1442     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V110 )] = i110;
1443     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V001 )] = i001;
1444     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V101 )] = i101;
1445     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V011 )] = i011;
1446     _nodeShift[ SMESH_Block::ShapeIndex( SMESH_Block::ID_V111 )] = i111;
1447
1448     vector< int > idVec;
1449     // set nodes to links
1450     for ( int linkID = SMESH_Block::ID_Ex00; linkID <= SMESH_Block::ID_E11z; ++linkID )
1451     {
1452       SMESH_Block::GetEdgeVertexIDs( linkID, idVec );
1453       _Link& link = _hexLinks[ SMESH_Block::ShapeIndex( linkID )];
1454       link._nodes[0] = &_hexNodes[ SMESH_Block::ShapeIndex( idVec[0] )];
1455       link._nodes[1] = &_hexNodes[ SMESH_Block::ShapeIndex( idVec[1] )];
1456     }
1457
1458     // set links to faces
1459     int interlace[4] = { 0, 3, 1, 2 }; // to walk by links around a face: { u0, 1v, u1, 0v }
1460     for ( int faceID = SMESH_Block::ID_Fxy0; faceID <= SMESH_Block::ID_F1yz; ++faceID )
1461     {
1462       SMESH_Block::GetFaceEdgesIDs( faceID, idVec );
1463       _Face& quad = _hexQuads[ SMESH_Block::ShapeIndex( faceID )];
1464       bool revFace = ( faceID == SMESH_Block::ID_Fxy0 ||
1465                        faceID == SMESH_Block::ID_Fx1z ||
1466                        faceID == SMESH_Block::ID_F0yz );
1467       quad._links.resize(4);
1468       vector<_OrientedLink>::iterator         frwLinkIt = quad._links.begin();
1469       vector<_OrientedLink>::reverse_iterator revLinkIt = quad._links.rbegin();
1470       for ( int i = 0; i < 4; ++i )
1471       {
1472         bool revLink = revFace;
1473         if ( i > 1 ) // reverse links u1 and v0
1474           revLink = !revLink;
1475         _OrientedLink& link = revFace ? *revLinkIt++ : *frwLinkIt++;
1476         link = _OrientedLink( & _hexLinks[ SMESH_Block::ShapeIndex( idVec[interlace[i]] )],
1477                               revLink );
1478       }
1479     }
1480   }
1481   //================================================================================
1482   /*!
1483    * \brief Copy constructor
1484    */
1485   Hexahedron::Hexahedron( const Hexahedron& other )
1486     :_grid( other._grid ), _sizeThreshold( other._sizeThreshold ), _nbFaceIntNodes(0)
1487   {
1488     _polygons.reserve(100); // to avoid reallocation;
1489
1490     for ( int i = 0; i < 8; ++i )
1491       _nodeShift[i] = other._nodeShift[i];
1492
1493     for ( int i = 0; i < 12; ++i )
1494     {
1495       const _Link& srcLink = other._hexLinks[ i ];
1496       _Link&       tgtLink = this->_hexLinks[ i ];
1497       tgtLink._nodes[0] = _hexNodes + ( srcLink._nodes[0] - other._hexNodes );
1498       tgtLink._nodes[1] = _hexNodes + ( srcLink._nodes[1] - other._hexNodes );
1499     }
1500
1501     for ( int i = 0; i < 6; ++i )
1502     {
1503       const _Face& srcQuad = other._hexQuads[ i ];
1504       _Face&       tgtQuad = this->_hexQuads[ i ];
1505       tgtQuad._links.resize(4);
1506       for ( int j = 0; j < 4; ++j )
1507       {
1508         const _OrientedLink& srcLink = srcQuad._links[ j ];
1509         _OrientedLink&       tgtLink = tgtQuad._links[ j ];
1510         tgtLink._reverse = srcLink._reverse;
1511         tgtLink._link    = _hexLinks + ( srcLink._link - other._hexLinks );
1512       }
1513     }
1514   }
1515
1516   //================================================================================
1517   /*!
1518    * \brief Initializes its data by given grid cell
1519    */
1520   void Hexahedron::init( size_t i, size_t j, size_t k )
1521   {
1522     _i = i; _j = j; _k = k;
1523     // set nodes of grid to nodes of the hexahedron and
1524     // count nodes at hexahedron corners located IN and ON geometry
1525     _nbCornerNodes = _nbBndNodes = 0;
1526     _origNodeInd   = _grid->NodeIndex( i,j,k );
1527     for ( int iN = 0; iN < 8; ++iN )
1528     {
1529       _hexNodes[iN]._node     = _grid->_nodes   [ _origNodeInd + _nodeShift[iN] ];
1530       _hexNodes[iN]._intPoint = _grid->_gridIntP[ _origNodeInd + _nodeShift[iN] ];
1531       _nbCornerNodes += bool( _hexNodes[iN]._node );
1532       _nbBndNodes    += bool( _hexNodes[iN]._intPoint );
1533     }
1534     _sideLength[0] = _grid->_coords[0][i+1] - _grid->_coords[0][i];
1535     _sideLength[1] = _grid->_coords[1][j+1] - _grid->_coords[1][j];
1536     _sideLength[2] = _grid->_coords[2][k+1] - _grid->_coords[2][k];
1537
1538     _intNodes.clear();
1539     _vIntNodes.clear();
1540
1541     if ( _nbFaceIntNodes + _eIntPoints.size() > 0 &&
1542          _nbFaceIntNodes + _nbCornerNodes + _eIntPoints.size() > 3)
1543     {
1544       _intNodes.reserve( 3 * _nbBndNodes + _nbFaceIntNodes + _eIntPoints.size() );
1545
1546       // this method can be called in parallel, so use own helper
1547       SMESH_MesherHelper helper( *_grid->_helper->GetMesh() );
1548
1549       // create sub-links (_splits) by splitting links with _fIntPoints
1550       _Link split;
1551       for ( int iLink = 0; iLink < 12; ++iLink )
1552       {
1553         _Link& link = _hexLinks[ iLink ];
1554         link._fIntNodes.resize( link._fIntPoints.size() );
1555         for ( size_t i = 0; i < link._fIntPoints.size(); ++i )
1556         {
1557           _intNodes.push_back( _Node( 0, link._fIntPoints[i] ));
1558           link._fIntNodes[ i ] = & _intNodes.back();
1559         }
1560
1561         link._splits.clear();
1562         split._nodes[ 0 ] = link._nodes[0];
1563         bool isOut = ( ! link._nodes[0]->Node() );
1564         bool checkTransition;
1565         for ( size_t i = 0; i < link._fIntNodes.size(); ++i )
1566         {
1567           const bool isGridNode = ( ! link._fIntNodes[i]->Node() );
1568           if ( !isGridNode ) // intersection non-coincident with a grid node
1569           {
1570             if ( split._nodes[ 0 ]->Node() && !isOut )
1571             {
1572               split._nodes[ 1 ] = link._fIntNodes[i];
1573               link._splits.push_back( split );
1574             }
1575             split._nodes[ 0 ] = link._fIntNodes[i];
1576             checkTransition = true;
1577           }
1578           else // FACE intersection coincident with a grid node (at link ends)
1579           {
1580             checkTransition = ( i == 0 && link._nodes[0]->Node() );
1581           }
1582           if ( checkTransition )
1583           {
1584             if ( link._fIntPoints[i]->_faceIDs.size() > 1 || _eIntPoints.size() > 0 )
1585               isOut = isOutPoint( link, i, helper );
1586             else
1587               switch ( link._fIntPoints[i]->_transition ) {
1588               case Trans_OUT: isOut = true;  break;
1589               case Trans_IN : isOut = false; break;
1590               default:
1591                 isOut = isOutPoint( link, i, helper );
1592               }
1593           }
1594         }
1595         if ( link._nodes[ 1 ]->Node() && split._nodes[ 0 ]->Node() && !isOut )
1596         {
1597           split._nodes[ 1 ] = link._nodes[1];
1598           link._splits.push_back( split );
1599         }
1600       }
1601
1602       // Create _Node's at intersections with EDGEs.
1603
1604       const double tol2 = _grid->_tol * _grid->_tol;
1605       int facets[3], nbFacets, subEntity;
1606
1607       for ( size_t iP = 0; iP < _eIntPoints.size(); ++iP )
1608       {
1609         nbFacets = getEntity( _eIntPoints[iP], facets, subEntity );
1610         _Node* equalNode = 0;
1611         switch( nbFacets ) {
1612         case 1: // in a _Face
1613         {
1614           _Face& quad = _hexQuads[ facets[0] - SMESH_Block::ID_FirstF ];
1615           equalNode = findEqualNode( quad._eIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
1616           if ( equalNode ) {
1617             equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
1618           }
1619           else {
1620             _intNodes.push_back( _Node( 0, _eIntPoints[ iP ]));
1621             quad._eIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
1622           }
1623           break;
1624         }
1625         case 2: // on a _Link
1626         {
1627           _Link& link = _hexLinks[ subEntity - SMESH_Block::ID_FirstE ];
1628           if ( link._splits.size() > 0 )
1629           {
1630             equalNode = findEqualNode( link._fIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
1631             if ( equalNode )
1632               equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
1633           }
1634           else
1635           {
1636             _intNodes.push_back( _Node( 0, _eIntPoints[ iP ]));
1637             for ( int iF = 0; iF < 2; ++iF )
1638             {
1639               _Face& quad = _hexQuads[ facets[iF] - SMESH_Block::ID_FirstF ];
1640               equalNode = findEqualNode( quad._eIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
1641               if ( equalNode ) {
1642                 equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
1643               }
1644               else {
1645                 quad._eIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
1646               }
1647             }
1648           }
1649           break;
1650         }
1651         case 3: // at a corner
1652         {
1653           _Node& node = _hexNodes[ subEntity - SMESH_Block::ID_FirstV ];
1654           if ( node.Node() > 0 )
1655           {
1656             if ( node._intPoint )
1657               node._intPoint->Add( _eIntPoints[ iP ]->_faceIDs, _eIntPoints[ iP ]->_node );
1658           }
1659           else
1660           {
1661             _intNodes.push_back( _Node( 0, _eIntPoints[ iP ]));
1662             for ( int iF = 0; iF < 3; ++iF )
1663             {
1664               _Face& quad = _hexQuads[ facets[iF] - SMESH_Block::ID_FirstF ];
1665               equalNode = findEqualNode( quad._eIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
1666               if ( equalNode ) {
1667                 equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
1668               }
1669               else {
1670                 quad._eIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
1671               }
1672             }
1673           }
1674           break;
1675         }
1676         } // switch( nbFacets )
1677
1678         if ( nbFacets == 0 ||
1679              _grid->_shapes( _eIntPoints[ iP ]->_shapeID ).ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
1680         {
1681           equalNode = findEqualNode( _vIntNodes, _eIntPoints[ iP ], tol2 );
1682           if ( equalNode ) {
1683             equalNode->Add( _eIntPoints[ iP ] );
1684           }
1685           else if ( nbFacets == 0 ) {
1686             if ( _intNodes.empty() || _intNodes.back().EdgeIntPnt() != _eIntPoints[ iP ])
1687               _intNodes.push_back( _Node( 0, _eIntPoints[ iP ]));
1688             _vIntNodes.push_back( & _intNodes.back() );
1689           }
1690         }
1691       } // loop on _eIntPoints
1692     }
1693     else if ( 3 < _nbCornerNodes && _nbCornerNodes < 8 ) // _nbFaceIntNodes == 0
1694     {
1695       _Link split;
1696       // create sub-links (_splits) of whole links
1697       for ( int iLink = 0; iLink < 12; ++iLink )
1698       {
1699         _Link& link = _hexLinks[ iLink ];
1700         link._splits.clear();
1701         if ( link._nodes[ 0 ]->Node() && link._nodes[ 1 ]->Node() )
1702         {
1703           split._nodes[ 0 ] = link._nodes[0];
1704           split._nodes[ 1 ] = link._nodes[1];
1705           link._splits.push_back( split );
1706         }
1707       }
1708     }
1709
1710   }
1711   //================================================================================
1712   /*!
1713    * \brief Initializes its data by given grid cell (countered from zero)
1714    */
1715   void Hexahedron::init( size_t iCell )
1716   {
1717     size_t iNbCell = _grid->_coords[0].size() - 1;
1718     size_t jNbCell = _grid->_coords[1].size() - 1;
1719     _i = iCell % iNbCell;
1720     _j = ( iCell % ( iNbCell * jNbCell )) / iNbCell;
1721     _k = iCell / iNbCell / jNbCell;
1722     init( _i, _j, _k );
1723   }
1724
1725   //================================================================================
1726   /*!
1727    * \brief Compute mesh volumes resulted from intersection of the Hexahedron
1728    */
1729   void Hexahedron::ComputeElements()
1730   {
1731     Init();
1732
1733     int nbIntersections = _nbFaceIntNodes + _eIntPoints.size();
1734     if ( _nbCornerNodes + nbIntersections < 4 )
1735       return;
1736
1737     if ( _nbBndNodes == _nbCornerNodes && nbIntersections == 0 && isInHole() )
1738       return;
1739
1740     _polygons.clear();
1741     _polygons.reserve( 20 );
1742
1743     // Create polygons from quadrangles
1744     // --------------------------------
1745
1746     vector< _OrientedLink > splits;
1747     vector<_Node*>          chainNodes;
1748     _Face*                  coplanarPolyg;
1749
1750     bool hasEdgeIntersections = !_eIntPoints.empty();
1751
1752     for ( int iF = 0; iF < 6; ++iF ) // loop on 6 sides of a hexahedron
1753     {
1754       _Face& quad = _hexQuads[ iF ] ;
1755
1756       _polygons.resize( _polygons.size() + 1 );
1757       _Face* polygon = &_polygons.back();
1758       polygon->_polyLinks.reserve( 20 );
1759
1760       splits.clear();
1761       for ( int iE = 0; iE < 4; ++iE ) // loop on 4 sides of a quadrangle
1762         for ( int iS = 0; iS < quad._links[ iE ].NbResultLinks(); ++iS )
1763           splits.push_back( quad._links[ iE ].ResultLink( iS ));
1764
1765       // add splits of links to a polygon and add _polyLinks to make
1766       // polygon's boundary closed
1767
1768       int nbSplits = splits.size();
1769       if (( nbSplits == 1 ) &&
1770           ( quad._eIntNodes.empty() ||
1771             splits[0].FirstNode()->IsLinked( splits[0].LastNode()->_intPoint )))
1772           //( quad._eIntNodes.empty() || _nbCornerNodes + nbIntersections > 6 ))
1773         nbSplits = 0;
1774
1775 #ifdef _DEBUG_
1776       for ( size_t iP = 0; iP < quad._eIntNodes.size(); ++iP )
1777         if ( quad._eIntNodes[ iP ]->IsUsedInFace( polygon ))
1778           quad._eIntNodes[ iP ]->_usedInFace = 0;
1779 #endif
1780       size_t nbUsedEdgeNodes = 0;
1781       _Face* prevPolyg = 0; // polygon previously created from this quad
1782
1783       while ( nbSplits > 0 )
1784       {
1785         size_t iS = 0;
1786         while ( !splits[ iS ] )
1787           ++iS;
1788
1789         if ( !polygon->_links.empty() )
1790         {
1791           _polygons.resize( _polygons.size() + 1 );
1792           polygon = &_polygons.back();
1793           polygon->_polyLinks.reserve( 20 );
1794         }
1795         polygon->_links.push_back( splits[ iS ] );
1796         splits[ iS++ ]._link = 0;
1797         --nbSplits;
1798
1799         _Node* nFirst = polygon->_links.back().FirstNode();
1800         _Node *n1,*n2 = polygon->_links.back().LastNode();
1801         for ( ; nFirst != n2 && iS < splits.size(); ++iS )
1802         {
1803           _OrientedLink& split = splits[ iS ];
1804           if ( !split ) continue;
1805
1806           n1 = split.FirstNode();
1807           if ( n1 == n2 &&
1808                n1->_intPoint &&
1809                n1->_intPoint->_faceIDs.size() > 1 )
1810           {
1811             // n1 is at intersection with EDGE
1812             if ( findChainOnEdge( splits, polygon->_links.back(), split, iS, quad, chainNodes ))
1813             {
1814               for ( size_t i = 1; i < chainNodes.size(); ++i )
1815                 polygon->AddPolyLink( chainNodes[i-1], chainNodes[i], prevPolyg );
1816               prevPolyg = polygon;
1817               n2 = chainNodes.back();
1818               continue;
1819             }
1820           }
1821           else if ( n1 != n2 )
1822           {
1823             // try to connect to intersections with EDGEs
1824             if ( quad._eIntNodes.size() > nbUsedEdgeNodes  &&
1825                  findChain( n2, n1, quad, chainNodes ))
1826             {
1827               for ( size_t i = 1; i < chainNodes.size(); ++i )
1828               {
1829                 polygon->AddPolyLink( chainNodes[i-1], chainNodes[i] );
1830                 nbUsedEdgeNodes += ( chainNodes[i]->IsUsedInFace( polygon ));
1831               }
1832               if ( chainNodes.back() != n1 )
1833               {
1834                 n2 = chainNodes.back();
1835                 --iS;
1836                 continue;
1837               }
1838             }
1839             // try to connect to a split ending on the same FACE
1840             else
1841             {
1842               _OrientedLink foundSplit;
1843               for ( size_t i = iS; i < splits.size() && !foundSplit; ++i )
1844                 if (( foundSplit = splits[ i ]) &&
1845                     ( n2->IsLinked( foundSplit.FirstNode()->_intPoint )))
1846                 {
1847                   iS = i - 1;
1848                 }
1849                 else
1850                 {
1851                   foundSplit._link = 0;
1852                 }
1853               if ( foundSplit )
1854               {
1855                 if ( n2 != foundSplit.FirstNode() )
1856                 {
1857                   polygon->AddPolyLink( n2, foundSplit.FirstNode() );
1858                   n2 = foundSplit.FirstNode();
1859                 }
1860                 continue;
1861               }
1862               else
1863               {
1864                 if ( n2->IsLinked( nFirst->_intPoint ))
1865                   break;
1866                 polygon->AddPolyLink( n2, n1, prevPolyg );
1867               }
1868             }
1869           } // if ( n1 != n2 )
1870
1871           polygon->_links.push_back( split );
1872           split._link = 0;
1873           --nbSplits;
1874           n2 = polygon->_links.back().LastNode();
1875
1876         } // loop on splits
1877
1878         if ( nFirst != n2 ) // close a polygon
1879         {
1880           if ( !findChain( n2, nFirst, quad, chainNodes ))
1881           {
1882             if ( !closePolygon( polygon, chainNodes ))
1883               if ( !isImplementEdges() )
1884                 chainNodes.push_back( nFirst );
1885           }
1886           for ( size_t i = 1; i < chainNodes.size(); ++i )
1887           {
1888             polygon->AddPolyLink( chainNodes[i-1], chainNodes[i], prevPolyg );
1889             nbUsedEdgeNodes += bool( chainNodes[i]->IsUsedInFace( polygon ));
1890           }
1891         }
1892
1893         if ( polygon->_links.size() < 3 && nbSplits > 0 )
1894         {
1895           polygon->_polyLinks.clear();
1896           polygon->_links.clear();
1897         }
1898       } // while ( nbSplits > 0 )
1899
1900       if ( polygon->_links.size() < 3 )
1901       {
1902         _polygons.pop_back();
1903       }
1904     }  // loop on 6 hexahedron sides
1905
1906     // Create polygons closing holes in a polyhedron
1907     // ----------------------------------------------
1908
1909     // clear _usedInFace
1910     for ( size_t iN = 0; iN < _intNodes.size(); ++iN )
1911       _intNodes[ iN ]._usedInFace = 0;
1912
1913     // add polygons to their links and mark used nodes
1914     for ( size_t iP = 0; iP < _polygons.size(); ++iP )
1915     {
1916       _Face& polygon = _polygons[ iP ];
1917       for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
1918       {
1919         polygon._links[ iL ].AddFace( &polygon );
1920         polygon._links[ iL ].FirstNode()->_usedInFace = &polygon;
1921       }
1922     }
1923     // find free links
1924     vector< _OrientedLink* > freeLinks;
1925     freeLinks.reserve(20);
1926     for ( size_t iP = 0; iP < _polygons.size(); ++iP )
1927     {
1928       _Face& polygon = _polygons[ iP ];
1929       for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
1930         if ( polygon._links[ iL ].NbFaces() < 2 )
1931           freeLinks.push_back( & polygon._links[ iL ]);
1932     }
1933     int nbFreeLinks = freeLinks.size();
1934     if ( nbFreeLinks == 1 ) return;
1935
1936     // put not used intersection nodes to _vIntNodes
1937     int nbVertexNodes = 0; // nb not used vertex nodes
1938     {
1939       for ( size_t iN = 0; iN < _vIntNodes.size(); ++iN )
1940         nbVertexNodes += ( !_vIntNodes[ iN ]->IsUsedInFace() );
1941
1942       const double tol = 1e-3 * Min( Min( _sideLength[0], _sideLength[1] ), _sideLength[0] );
1943       for ( size_t iN = _nbFaceIntNodes; iN < _intNodes.size(); ++iN )
1944       {
1945         if ( _intNodes[ iN ].IsUsedInFace() ) continue;
1946         if ( dynamic_cast< const F_IntersectPoint* >( _intNodes[ iN ]._intPoint )) continue;
1947         _Node* equalNode =
1948           findEqualNode( _vIntNodes, _intNodes[ iN ].EdgeIntPnt(), tol*tol );
1949         if ( !equalNode )
1950         {
1951           _vIntNodes.push_back( &_intNodes[ iN ]);
1952           ++nbVertexNodes;
1953         }
1954       }
1955     }
1956
1957     set<TGeomID> usedFaceIDs;
1958     vector< TGeomID > faces;
1959     TGeomID curFace = 0;
1960     const size_t nbQuadPolygons = _polygons.size();
1961     E_IntersectPoint ipTmp;
1962
1963     // create polygons by making closed chains of free links
1964     size_t iPolygon = _polygons.size();
1965     while ( nbFreeLinks > 0 )
1966     {
1967       if ( iPolygon == _polygons.size() )
1968       {
1969         _polygons.resize( _polygons.size() + 1 );
1970         _polygons[ iPolygon ]._polyLinks.reserve( 20 );
1971         _polygons[ iPolygon ]._links.reserve( 20 );
1972       }
1973       _Face& polygon = _polygons[ iPolygon ];
1974
1975       _OrientedLink* curLink = 0;
1976       _Node*         curNode;
1977       if (( !hasEdgeIntersections ) ||
1978           ( nbFreeLinks < 4 && nbVertexNodes == 0 ))
1979       {
1980         // get a remaining link to start from
1981         for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
1982           if (( curLink = freeLinks[ iL ] ))
1983             freeLinks[ iL ] = 0;
1984         polygon._links.push_back( *curLink );
1985         --nbFreeLinks;
1986         do
1987         {
1988           // find all links connected to curLink
1989           curNode = curLink->FirstNode();
1990           curLink = 0;
1991           for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
1992             if ( freeLinks[ iL ] && freeLinks[ iL ]->LastNode() == curNode )
1993             {
1994               curLink = freeLinks[ iL ];
1995               freeLinks[ iL ] = 0;
1996               --nbFreeLinks;
1997               polygon._links.push_back( *curLink );
1998             }
1999         } while ( curLink );
2000       }
2001       else // there are intersections with EDGEs
2002       {
2003         // get a remaining link to start from, one lying on minimal nb of FACEs
2004         {
2005           typedef pair< TGeomID, int > TFaceOfLink;
2006           TFaceOfLink faceOfLink( -1, -1 );
2007           TFaceOfLink facesOfLink[3] = { faceOfLink, faceOfLink, faceOfLink };
2008           for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size(); ++iL )
2009             if ( freeLinks[ iL ] )
2010             {
2011               faces = freeLinks[ iL ]->GetNotUsedFace( usedFaceIDs );
2012               if ( faces.size() == 1 )
2013               {
2014                 faceOfLink = TFaceOfLink( faces[0], iL );
2015                 if ( !freeLinks[ iL ]->HasEdgeNodes() )
2016                   break;
2017                 facesOfLink[0] = faceOfLink;
2018               }
2019               else if ( facesOfLink[0].first < 0 )
2020               {
2021                 faceOfLink = TFaceOfLink(( faces.empty() ? -1 : faces[0]), iL );
2022                 facesOfLink[ 1 + faces.empty() ] = faceOfLink;
2023               }
2024             }
2025           for ( int i = 0; faceOfLink.first < 0 && i < 3; ++i )
2026             faceOfLink = facesOfLink[i];
2027
2028           if ( faceOfLink.first < 0 ) // all faces used
2029           {
2030             for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && faceOfLink.first < 1; ++iL )
2031               if (( curLink = freeLinks[ iL ]))
2032               {
2033                 faceOfLink.first =
2034                   curLink->FirstNode()->IsLinked( curLink->LastNode()->_intPoint );
2035                 faceOfLink.second = iL;
2036               }
2037             usedFaceIDs.clear();
2038           }
2039           curFace = faceOfLink.first;
2040           curLink = freeLinks[ faceOfLink.second ];
2041           freeLinks[ faceOfLink.second ] = 0;
2042         }
2043         usedFaceIDs.insert( curFace );
2044         polygon._links.push_back( *curLink );
2045         --nbFreeLinks;
2046
2047         // find all links lying on a curFace
2048         do
2049         {
2050           // go forward from curLink
2051           curNode = curLink->LastNode();
2052           curLink = 0;
2053           for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
2054             if ( freeLinks[ iL ] &&
2055                  freeLinks[ iL ]->FirstNode() == curNode &&
2056                  freeLinks[ iL ]->LastNode()->IsOnFace( curFace ))
2057             {
2058               curLink = freeLinks[ iL ];
2059               freeLinks[ iL ] = 0;
2060               polygon._links.push_back( *curLink );
2061               --nbFreeLinks;
2062             }
2063         } while ( curLink );
2064
2065         std::reverse( polygon._links.begin(), polygon._links.end() );
2066
2067         curLink = & polygon._links.back();
2068         do
2069         {
2070           // go backward from curLink
2071           curNode = curLink->FirstNode();
2072           curLink = 0;
2073           for ( size_t iL = 0; iL < freeLinks.size() && !curLink; ++iL )
2074             if ( freeLinks[ iL ] &&
2075                  freeLinks[ iL ]->LastNode() == curNode &&
2076                  freeLinks[ iL ]->FirstNode()->IsOnFace( curFace ))
2077             {
2078               curLink = freeLinks[ iL ];
2079               freeLinks[ iL ] = 0;
2080               polygon._links.push_back( *curLink );
2081               --nbFreeLinks;
2082             }
2083         } while ( curLink );
2084
2085         curNode = polygon._links.back().FirstNode();
2086
2087         if ( polygon._links[0].LastNode() != curNode )
2088         {
2089           if ( nbVertexNodes > 0 )
2090           {
2091             // add links with _vIntNodes if not already used
2092             chainNodes.clear();
2093             for ( size_t iN = 0; iN < _vIntNodes.size(); ++iN )
2094               if ( !_vIntNodes[ iN ]->IsUsedInFace() &&
2095                    _vIntNodes[ iN ]->IsOnFace( curFace ))
2096               {
2097                 _vIntNodes[ iN ]->_usedInFace = &polygon;
2098                 chainNodes.push_back( _vIntNodes[ iN ] );
2099               }
2100             if ( chainNodes.size() > 1 )
2101             {
2102               sortVertexNodes( chainNodes, curNode, curFace );
2103             }
2104             for ( size_t i = 0; i < chainNodes.size(); ++i )
2105             {
2106               polygon.AddPolyLink( chainNodes[ i ], curNode );
2107               curNode = chainNodes[ i ];
2108               freeLinks.push_back( &polygon._links.back() );
2109               ++nbFreeLinks;
2110             }
2111             nbVertexNodes -= chainNodes.size();
2112           }
2113           // if ( polygon._links.size() > 1 )
2114           {
2115             polygon.AddPolyLink( polygon._links[0].LastNode(), curNode );
2116             freeLinks.push_back( &polygon._links.back() );
2117             ++nbFreeLinks;
2118           }
2119         }
2120       } // if there are intersections with EDGEs
2121
2122       if ( polygon._links.size() < 2 ||
2123            polygon._links[0].LastNode() != polygon._links.back().FirstNode() )
2124         return; // closed polygon not found -> invalid polyhedron
2125
2126       if ( polygon._links.size() == 2 )
2127       {
2128         if ( freeLinks.back() == &polygon._links.back() )
2129         {
2130           freeLinks.pop_back();
2131           --nbFreeLinks;
2132         }
2133         if ( polygon._links.front().NbFaces() > 0 )
2134           polygon._links.back().AddFace( polygon._links.front()._link->_faces[0] );
2135         if ( polygon._links.back().NbFaces() > 0 )
2136           polygon._links.front().AddFace( polygon._links.back()._link->_faces[0] );
2137
2138         if ( iPolygon == _polygons.size()-1 )
2139           _polygons.pop_back();
2140       }
2141       else // polygon._links.size() >= 2
2142       {
2143         // add polygon to its links
2144         for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
2145         {
2146           polygon._links[ iL ].AddFace( &polygon );
2147           polygon._links[ iL ].Reverse();
2148         }
2149         if ( /*hasEdgeIntersections &&*/ iPolygon == _polygons.size() - 1 )
2150         {
2151           // check that a polygon does not lie on a hexa side
2152           coplanarPolyg = 0;
2153           for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size() && !coplanarPolyg; ++iL )
2154           {
2155             if ( polygon._links[ iL ].NbFaces() < 2 )
2156               continue; // it's a just added free link
2157             // look for a polygon made on a hexa side and sharing
2158             // two or more haxa links
2159             size_t iL2;
2160             coplanarPolyg = polygon._links[ iL ]._link->_faces[0];
2161             for ( iL2 = iL + 1; iL2 < polygon._links.size(); ++iL2 )
2162               if ( polygon._links[ iL2 ]._link->_faces[0] == coplanarPolyg &&
2163                    !coplanarPolyg->IsPolyLink( polygon._links[ iL  ]) &&
2164                    !coplanarPolyg->IsPolyLink( polygon._links[ iL2 ]) &&
2165                    coplanarPolyg < & _polygons[ nbQuadPolygons ])
2166                 break;
2167             if ( iL2 == polygon._links.size() )
2168               coplanarPolyg = 0;
2169           }
2170           if ( coplanarPolyg ) // coplanar polygon found
2171           {
2172             freeLinks.resize( freeLinks.size() - polygon._polyLinks.size() );
2173             nbFreeLinks -= polygon._polyLinks.size();
2174
2175             // an E_IntersectPoint used to mark nodes of coplanarPolyg
2176             // as lying on curFace while they are not at intersection with geometry
2177             ipTmp._faceIDs.resize(1);
2178             ipTmp._faceIDs[0] = curFace;
2179
2180             // fill freeLinks with links not shared by coplanarPolyg and polygon
2181             for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
2182               if ( polygon._links[ iL ]._link->_faces[1] &&
2183                    polygon._links[ iL ]._link->_faces[0] != coplanarPolyg )
2184               {
2185                 _Face* p = polygon._links[ iL ]._link->_faces[0];
2186                 for ( size_t iL2 = 0; iL2 < p->_links.size(); ++iL2 )
2187                   if ( p->_links[ iL2 ]._link == polygon._links[ iL ]._link )
2188                   {
2189                     freeLinks.push_back( & p->_links[ iL2 ] );
2190                     ++nbFreeLinks;
2191                     freeLinks.back()->RemoveFace( &polygon );
2192                     break;
2193                   }
2194               }
2195             for ( size_t iL = 0; iL < coplanarPolyg->_links.size(); ++iL )
2196               if ( coplanarPolyg->_links[ iL ]._link->_faces[1] &&
2197                    coplanarPolyg->_links[ iL ]._link->_faces[1] != &polygon )
2198               {
2199                 _Face* p = coplanarPolyg->_links[ iL ]._link->_faces[0];
2200                 if ( p == coplanarPolyg )
2201                   p = coplanarPolyg->_links[ iL ]._link->_faces[1];
2202                 for ( size_t iL2 = 0; iL2 < p->_links.size(); ++iL2 )
2203                   if ( p->_links[ iL2 ]._link == coplanarPolyg->_links[ iL ]._link )
2204                   {
2205                     // set links of coplanarPolyg in place of used freeLinks
2206                     // to re-create coplanarPolyg next
2207                     size_t iL3 = 0;
2208                     for ( ; iL3 < freeLinks.size() && freeLinks[ iL3 ]; ++iL3 );
2209                     if ( iL3 < freeLinks.size() )
2210                       freeLinks[ iL3 ] = ( & p->_links[ iL2 ] );
2211                     else
2212                       freeLinks.push_back( & p->_links[ iL2 ] );
2213                     ++nbFreeLinks;
2214                     freeLinks[ iL3 ]->RemoveFace( coplanarPolyg );
2215                     //  mark nodes of coplanarPolyg as lying on curFace
2216                     for ( int iN = 0; iN < 2; ++iN )
2217                     {
2218                       _Node* n = freeLinks[ iL3 ]->_link->_nodes[ iN ];
2219                       if ( n->_intPoint ) n->_intPoint->Add( ipTmp._faceIDs );
2220                       else                n->_intPoint = &ipTmp;
2221                     }
2222                     break;
2223                   }
2224               }
2225             // set coplanarPolyg to be re-created next
2226             for ( size_t iP = 0; iP < _polygons.size(); ++iP )
2227               if ( coplanarPolyg == & _polygons[ iP ] )
2228               {
2229                 iPolygon = iP;
2230                 _polygons[ iPolygon ]._links.clear();
2231                 _polygons[ iPolygon ]._polyLinks.clear();
2232                 break;
2233               }
2234             _polygons.pop_back();
2235             usedFaceIDs.erase( curFace );
2236             continue;
2237           } // if ( coplanarPolyg )
2238         } // if ( hasEdgeIntersections ) - search for coplanarPolyg
2239
2240         iPolygon = _polygons.size();
2241
2242       } // end of case ( polygon._links.size() > 2 )
2243     } // while ( nbFreeLinks > 0 )
2244
2245     if ( ! checkPolyhedronSize() )
2246     {
2247       return;
2248     }
2249
2250     for ( size_t i = 0; i < 8; ++i )
2251       if ( _hexNodes[ i ]._intPoint == &ipTmp )
2252         _hexNodes[ i ]._intPoint = 0;
2253
2254     // create a classic cell if possible
2255
2256     int nbPolygons = 0;
2257     for ( size_t iF = 0; iF < _polygons.size(); ++iF )
2258       nbPolygons += (_polygons[ iF ]._links.size() > 0 );
2259
2260     //const int nbNodes = _nbCornerNodes + nbIntersections;
2261     int nbNodes = 0;
2262     for ( size_t i = 0; i < 8; ++i )
2263       nbNodes += _hexNodes[ i ].IsUsedInFace();
2264     for ( size_t i = 0; i < _intNodes.size(); ++i )
2265       nbNodes += _intNodes[ i ].IsUsedInFace();
2266
2267     bool isClassicElem = false;
2268     if (      nbNodes == 8 && nbPolygons == 6 ) isClassicElem = addHexa();
2269     else if ( nbNodes == 4 && nbPolygons == 4 ) isClassicElem = addTetra();
2270     else if ( nbNodes == 6 && nbPolygons == 5 ) isClassicElem = addPenta();
2271     else if ( nbNodes == 5 && nbPolygons == 5 ) isClassicElem = addPyra ();
2272     if ( !isClassicElem )
2273     {
2274       _volumeDefs._nodes.clear();
2275       _volumeDefs._quantities.clear();
2276
2277       for ( size_t iF = 0; iF < _polygons.size(); ++iF )
2278       {
2279         const size_t nbLinks = _polygons[ iF ]._links.size();
2280         if ( nbLinks == 0 ) continue;
2281         _volumeDefs._quantities.push_back( nbLinks );
2282         for ( size_t iL = 0; iL < nbLinks; ++iL )
2283           _volumeDefs._nodes.push_back( _polygons[ iF ]._links[ iL ].FirstNode() );
2284       }
2285     }
2286   }
2287   //================================================================================
2288   /*!
2289    * \brief Create elements in the mesh
2290    */
2291   int Hexahedron::MakeElements(SMESH_MesherHelper&                      helper,
2292                                const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap)
2293   {
2294     SMESHDS_Mesh* mesh = helper.GetMeshDS();
2295
2296     size_t nbCells[3] = { _grid->_coords[0].size() - 1,
2297                           _grid->_coords[1].size() - 1,
2298                           _grid->_coords[2].size() - 1 };
2299     const size_t nbGridCells = nbCells[0] * nbCells[1] * nbCells[2];
2300     vector< Hexahedron* > allHexa( nbGridCells, 0 );
2301     int nbIntHex = 0;
2302
2303     // set intersection nodes from GridLine's to links of allHexa
2304     int i,j,k, iDirOther[3][2] = {{ 1,2 },{ 0,2 },{ 0,1 }};
2305     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
2306     {
2307       int dInd[4][3] = { {0,0,0}, {0,0,0}, {0,0,0}, {0,0,0} };
2308       dInd[1][ iDirOther[iDir][0] ] = -1;
2309       dInd[2][ iDirOther[iDir][1] ] = -1;
2310       dInd[3][ iDirOther[iDir][0] ] = -1; dInd[3][ iDirOther[iDir][1] ] = -1;
2311       // loop on GridLine's parallel to iDir
2312       LineIndexer lineInd = _grid->GetLineIndexer( iDir );
2313       for ( ; lineInd.More(); ++lineInd )
2314       {
2315         GridLine& line = _grid->_lines[ iDir ][ lineInd.LineIndex() ];
2316         multiset< F_IntersectPoint >::const_iterator ip = line._intPoints.begin();
2317         for ( ; ip != line._intPoints.end(); ++ip )
2318         {
2319           // if ( !ip->_node ) continue; // intersection at a grid node
2320           lineInd.SetIndexOnLine( ip->_indexOnLine );
2321           for ( int iL = 0; iL < 4; ++iL ) // loop on 4 cells sharing a link
2322           {
2323             i = int(lineInd.I()) + dInd[iL][0];
2324             j = int(lineInd.J()) + dInd[iL][1];
2325             k = int(lineInd.K()) + dInd[iL][2];
2326             if ( i < 0 || i >= (int) nbCells[0] ||
2327                  j < 0 || j >= (int) nbCells[1] ||
2328                  k < 0 || k >= (int) nbCells[2] ) continue;
2329
2330             const size_t hexIndex = _grid->CellIndex( i,j,k );
2331             Hexahedron *& hex = allHexa[ hexIndex ];
2332             if ( !hex)
2333             {
2334               hex = new Hexahedron( *this );
2335               hex->_i = i;
2336               hex->_j = j;
2337               hex->_k = k;
2338               ++nbIntHex;
2339             }
2340             const int iLink = iL + iDir * 4;
2341             hex->_hexLinks[iLink]._fIntPoints.push_back( &(*ip) );
2342             hex->_nbFaceIntNodes += bool( ip->_node );
2343           }
2344         }
2345       }
2346     }
2347
2348     // implement geom edges into the mesh
2349     addEdges( helper, allHexa, edge2faceIDsMap );
2350
2351     // add not split hexadrons to the mesh
2352     int nbAdded = 0;
2353     vector< Hexahedron* > intHexa( nbIntHex, (Hexahedron*) NULL );
2354     for ( size_t i = 0; i < allHexa.size(); ++i )
2355     {
2356       Hexahedron * & hex = allHexa[ i ];
2357       if ( hex )
2358       {
2359         intHexa.push_back( hex );
2360         if ( hex->_nbFaceIntNodes > 0 || hex->_eIntPoints.size() > 0 )
2361           continue; // treat intersected hex later
2362         this->init( hex->_i, hex->_j, hex->_k );
2363       }
2364       else
2365       {
2366         this->init( i );
2367       }
2368       if (( _nbCornerNodes == 8 ) &&
2369           ( _nbBndNodes < _nbCornerNodes || !isInHole() ))
2370       {
2371         // order of _hexNodes is defined by enum SMESH_Block::TShapeID
2372         SMDS_MeshElement* el =
2373           mesh->AddVolume( _hexNodes[0].Node(), _hexNodes[2].Node(),
2374                            _hexNodes[3].Node(), _hexNodes[1].Node(),
2375                            _hexNodes[4].Node(), _hexNodes[6].Node(),
2376                            _hexNodes[7].Node(), _hexNodes[5].Node() );
2377         mesh->SetMeshElementOnShape( el, helper.GetSubShapeID() );
2378         ++nbAdded;
2379         if ( hex )
2380           intHexa.pop_back();
2381       }
2382       else if ( _nbCornerNodes > 3  && !hex )
2383       {
2384         // all intersection of hex with geometry are at grid nodes
2385         hex = new Hexahedron( *this );
2386         hex->_i = _i;
2387         hex->_j = _j;
2388         hex->_k = _k;
2389         intHexa.push_back( hex );
2390       }
2391     }
2392
2393     // add elements resulted from hexadron intersection
2394 #ifdef WITH_TBB
2395     tbb::parallel_for ( tbb::blocked_range<size_t>( 0, intHexa.size() ),
2396                         ParallelHexahedron( intHexa ),
2397                         tbb::simple_partitioner()); // ComputeElements() is called here
2398     for ( size_t i = 0; i < intHexa.size(); ++i )
2399       if ( Hexahedron * hex = intHexa[ i ] )
2400         nbAdded += hex->addElements( helper );
2401 #else
2402     for ( size_t i = 0; i < intHexa.size(); ++i )
2403       if ( Hexahedron * hex = intHexa[ i ] )
2404       {
2405         hex->ComputeElements();
2406         nbAdded += hex->addElements( helper );
2407       }
2408 #endif
2409
2410     for ( size_t i = 0; i < allHexa.size(); ++i )
2411       if ( allHexa[ i ] )
2412         delete allHexa[ i ];
2413
2414     return nbAdded;
2415   }
2416
2417   //================================================================================
2418   /*!
2419    * \brief Implements geom edges into the mesh
2420    */
2421   void Hexahedron::addEdges(SMESH_MesherHelper&                      helper,
2422                             vector< Hexahedron* >&                   hexes,
2423                             const map< TGeomID, vector< TGeomID > >& edge2faceIDsMap)
2424   {
2425     if ( edge2faceIDsMap.empty() ) return;
2426
2427     // Prepare planes for intersecting with EDGEs
2428     GridPlanes pln[3];
2429     {
2430       for ( int iDirZ = 0; iDirZ < 3; ++iDirZ ) // iDirZ gives normal direction to planes
2431       {
2432         GridPlanes& planes = pln[ iDirZ ];
2433         int iDirX = ( iDirZ + 1 ) % 3;
2434         int iDirY = ( iDirZ + 2 ) % 3;
2435         planes._zNorm  = ( _grid->_axes[ iDirX ] ^ _grid->_axes[ iDirY ] ).Normalized();
2436         planes._zProjs.resize ( _grid->_coords[ iDirZ ].size() );
2437         planes._zProjs [0] = 0;
2438         const double       zFactor = _grid->_axes[ iDirZ ] * planes._zNorm;
2439         const vector< double > & u = _grid->_coords[ iDirZ ];
2440         for ( size_t i = 1; i < planes._zProjs.size(); ++i )
2441         {
2442           planes._zProjs [i] = zFactor * ( u[i] - u[0] );
2443         }
2444       }
2445     }
2446     const double deflection = _grid->_minCellSize / 20.;
2447     const double tol        = _grid->_tol;
2448     E_IntersectPoint ip;
2449
2450     // Intersect EDGEs with the planes
2451     map< TGeomID, vector< TGeomID > >::const_iterator e2fIt = edge2faceIDsMap.begin();
2452     for ( ; e2fIt != edge2faceIDsMap.end(); ++e2fIt )
2453     {
2454       const TGeomID  edgeID = e2fIt->first;
2455       const TopoDS_Edge & E = TopoDS::Edge( _grid->_shapes( edgeID ));
2456       BRepAdaptor_Curve curve( E );
2457       TopoDS_Vertex v1 = helper.IthVertex( 0, E, false );
2458       TopoDS_Vertex v2 = helper.IthVertex( 1, E, false );
2459
2460       ip._faceIDs = e2fIt->second;
2461       ip._shapeID = edgeID;
2462
2463       // discretize the EDGE
2464       GCPnts_UniformDeflection discret( curve, deflection, true );
2465       if ( !discret.IsDone() || discret.NbPoints() < 2 )
2466         continue;
2467
2468       // perform intersection
2469       for ( int iDirZ = 0; iDirZ < 3; ++iDirZ )
2470       {
2471         GridPlanes& planes = pln[ iDirZ ];
2472         int      iDirX = ( iDirZ + 1 ) % 3;
2473         int      iDirY = ( iDirZ + 2 ) % 3;
2474         double    xLen = _grid->_coords[ iDirX ].back() - _grid->_coords[ iDirX ][0];
2475         double    yLen = _grid->_coords[ iDirY ].back() - _grid->_coords[ iDirY ][0];
2476         double    zLen = _grid->_coords[ iDirZ ].back() - _grid->_coords[ iDirZ ][0];
2477         int dIJK[3], d000[3] = { 0,0,0 };
2478         double o[3] = { _grid->_coords[0][0],
2479                         _grid->_coords[1][0],
2480                         _grid->_coords[2][0] };
2481
2482         // locate the 1st point of a segment within the grid
2483         gp_XYZ p1     = discret.Value( 1 ).XYZ();
2484         double u1     = discret.Parameter( 1 );
2485         double zProj1 = planes._zNorm * ( p1 - _grid->_origin );
2486
2487         _grid->ComputeUVW( p1, ip._uvw );
2488         int iX1 = int(( ip._uvw[iDirX] - o[iDirX]) / xLen * (_grid->_coords[ iDirX ].size() - 1));
2489         int iY1 = int(( ip._uvw[iDirY] - o[iDirY]) / yLen * (_grid->_coords[ iDirY ].size() - 1));
2490         int iZ1 = int(( ip._uvw[iDirZ] - o[iDirZ]) / zLen * (_grid->_coords[ iDirZ ].size() - 1));
2491         locateValue( iX1, ip._uvw[iDirX], _grid->_coords[ iDirX ], dIJK[ iDirX ], tol );
2492         locateValue( iY1, ip._uvw[iDirY], _grid->_coords[ iDirY ], dIJK[ iDirY ], tol );
2493         locateValue( iZ1, ip._uvw[iDirZ], _grid->_coords[ iDirZ ], dIJK[ iDirZ ], tol );
2494
2495         int ijk[3]; // grid index where a segment intersect a plane
2496         ijk[ iDirX ] = iX1;
2497         ijk[ iDirY ] = iY1;
2498         ijk[ iDirZ ] = iZ1;
2499
2500         // add the 1st vertex point to a hexahedron
2501         if ( iDirZ == 0 )
2502         {
2503           ip._point   = p1;
2504           ip._shapeID = _grid->_shapes.Add( v1 );
2505           _grid->_edgeIntP.push_back( ip );
2506           if ( !addIntersection( _grid->_edgeIntP.back(), hexes, ijk, d000 ))
2507             _grid->_edgeIntP.pop_back();
2508           ip._shapeID = edgeID;
2509         }
2510         for ( int iP = 2; iP <= discret.NbPoints(); ++iP )
2511         {
2512           // locate the 2nd point of a segment within the grid
2513           gp_XYZ p2     = discret.Value( iP ).XYZ();
2514           double u2     = discret.Parameter( iP );
2515           double zProj2 = planes._zNorm * ( p2 - _grid->_origin );
2516           int    iZ2    = iZ1;
2517           if ( Abs( zProj2 - zProj1 ) > std::numeric_limits<double>::min() )
2518           {
2519             locateValue( iZ2, zProj2, planes._zProjs, dIJK[ iDirZ ], tol );
2520
2521             // treat intersections with planes between 2 end points of a segment
2522             int dZ = ( iZ1 <= iZ2 ) ? +1 : -1;
2523             int iZ = iZ1 + ( iZ1 < iZ2 );
2524             for ( int i = 0, nb = Abs( iZ1 - iZ2 ); i < nb; ++i, iZ += dZ )
2525             {
2526               ip._point = findIntPoint( u1, zProj1, u2, zProj2,
2527                                         planes._zProjs[ iZ ],
2528                                         curve, planes._zNorm, _grid->_origin );
2529               _grid->ComputeUVW( ip._point.XYZ(), ip._uvw );
2530               locateValue( ijk[iDirX], ip._uvw[iDirX], _grid->_coords[iDirX], dIJK[iDirX], tol );
2531               locateValue( ijk[iDirY], ip._uvw[iDirY], _grid->_coords[iDirY], dIJK[iDirY], tol );
2532               ijk[ iDirZ ] = iZ;
2533
2534               // add ip to hex "above" the plane
2535               _grid->_edgeIntP.push_back( ip );
2536               dIJK[ iDirZ ] = 0;
2537               bool added = addIntersection(_grid->_edgeIntP.back(), hexes, ijk, dIJK);
2538
2539               // add ip to hex "below" the plane
2540               ijk[ iDirZ ] = iZ-1;
2541               if ( !addIntersection( _grid->_edgeIntP.back(), hexes, ijk, dIJK ) &&
2542                    !added)
2543                 _grid->_edgeIntP.pop_back();
2544             }
2545           }
2546           iZ1    = iZ2;
2547           p1     = p2;
2548           u1     = u2;
2549           zProj1 = zProj2;
2550         }
2551         // add the 2nd vertex point to a hexahedron
2552         if ( iDirZ == 0 )
2553         {
2554           ip._shapeID = _grid->_shapes.Add( v2 );
2555           ip._point = p1;
2556           _grid->ComputeUVW( p1, ip._uvw );
2557           locateValue( ijk[iDirX], ip._uvw[iDirX], _grid->_coords[iDirX], dIJK[iDirX], tol );
2558           locateValue( ijk[iDirY], ip._uvw[iDirY], _grid->_coords[iDirY], dIJK[iDirY], tol );
2559           ijk[ iDirZ ] = iZ1;
2560           _grid->_edgeIntP.push_back( ip );
2561           if ( !addIntersection( _grid->_edgeIntP.back(), hexes, ijk, d000 ))
2562             _grid->_edgeIntP.pop_back();
2563           ip._shapeID = edgeID;
2564         }
2565       } // loop on 3 grid directions
2566     } // loop on EDGEs
2567
2568   }
2569
2570   //================================================================================
2571   /*!
2572    * \brief Finds intersection of a curve with a plane
2573    *  \param [in] u1 - parameter of one curve point
2574    *  \param [in] proj1 - projection of the curve point to the plane normal
2575    *  \param [in] u2 - parameter of another curve point
2576    *  \param [in] proj2 - projection of the other curve point to the plane normal
2577    *  \param [in] proj - projection of a point where the curve intersects the plane
2578    *  \param [in] curve - the curve
2579    *  \param [in] axis - the plane normal
2580    *  \param [in] origin - the plane origin
2581    *  \return gp_Pnt - the found intersection point
2582    */
2583   gp_Pnt Hexahedron::findIntPoint( double u1, double proj1,
2584                                    double u2, double proj2,
2585                                    double proj,
2586                                    BRepAdaptor_Curve& curve,
2587                                    const gp_XYZ& axis,
2588                                    const gp_XYZ& origin)
2589   {
2590     double r = (( proj - proj1 ) / ( proj2 - proj1 ));
2591     double u = u1 * ( 1 - r ) + u2 * r;
2592     gp_Pnt p = curve.Value( u );
2593     double newProj =  axis * ( p.XYZ() - origin );
2594     if ( Abs( proj - newProj ) > _grid->_tol / 10. )
2595     {
2596       if ( r > 0.5 )
2597         return findIntPoint( u2, proj2, u, newProj, proj, curve, axis, origin );
2598       else
2599         return findIntPoint( u1, proj2, u, newProj, proj, curve, axis, origin );
2600     }
2601     return p;
2602   }
2603
2604   //================================================================================
2605   /*!
2606    * \brief Returns indices of a hexahedron sub-entities holding a point
2607    *  \param [in] ip - intersection point
2608    *  \param [out] facets - 0-3 facets holding a point
2609    *  \param [out] sub - index of a vertex or an edge holding a point
2610    *  \return int - number of facets holding a point
2611    */
2612   int Hexahedron::getEntity( const E_IntersectPoint* ip, int* facets, int& sub )
2613   {
2614     enum { X = 1, Y = 2, Z = 4 }; // == 001, 010, 100
2615     int nbFacets = 0;
2616     int vertex = 0, edgeMask = 0;
2617
2618     if ( Abs( _grid->_coords[0][ _i   ] - ip->_uvw[0] ) < _grid->_tol ) {
2619       facets[ nbFacets++ ] = SMESH_Block::ID_F0yz;
2620       edgeMask |= X;
2621     }
2622     else if ( Abs( _grid->_coords[0][ _i+1 ] - ip->_uvw[0] ) < _grid->_tol ) {
2623       facets[ nbFacets++ ] = SMESH_Block::ID_F1yz;
2624       vertex   |= X;
2625       edgeMask |= X;
2626     }
2627     if ( Abs( _grid->_coords[1][ _j   ] - ip->_uvw[1] ) < _grid->_tol ) {
2628       facets[ nbFacets++ ] = SMESH_Block::ID_Fx0z;
2629       edgeMask |= Y;
2630     }
2631     else if ( Abs( _grid->_coords[1][ _j+1 ] - ip->_uvw[1] ) < _grid->_tol ) {
2632       facets[ nbFacets++ ] = SMESH_Block::ID_Fx1z;
2633       vertex   |= Y;
2634       edgeMask |= Y;
2635     }
2636     if ( Abs( _grid->_coords[2][ _k   ] - ip->_uvw[2] ) < _grid->_tol ) {
2637       facets[ nbFacets++ ] = SMESH_Block::ID_Fxy0;
2638       edgeMask |= Z;
2639     }
2640     else if ( Abs( _grid->_coords[2][ _k+1 ] - ip->_uvw[2] ) < _grid->_tol ) {
2641       facets[ nbFacets++ ] = SMESH_Block::ID_Fxy1;
2642       vertex   |= Z;
2643       edgeMask |= Z;
2644     }
2645
2646     switch ( nbFacets )
2647     {
2648     case 0: sub = 0;         break;
2649     case 1: sub = facets[0]; break;
2650     case 2: {
2651       const int edge [3][8] = {
2652         { SMESH_Block::ID_E00z, SMESH_Block::ID_E10z,
2653           SMESH_Block::ID_E01z, SMESH_Block::ID_E11z },
2654         { SMESH_Block::ID_E0y0, SMESH_Block::ID_E1y0, 0, 0,
2655           SMESH_Block::ID_E0y1, SMESH_Block::ID_E1y1 },
2656         { SMESH_Block::ID_Ex00, 0, SMESH_Block::ID_Ex10, 0,
2657           SMESH_Block::ID_Ex01, 0, SMESH_Block::ID_Ex11 }
2658       };
2659       switch ( edgeMask ) {
2660       case X | Y: sub = edge[ 0 ][ vertex ]; break;
2661       case X | Z: sub = edge[ 1 ][ vertex ]; break;
2662       default:    sub = edge[ 2 ][ vertex ];
2663       }
2664       break;
2665     }
2666     //case 3:
2667     default:
2668       sub = vertex + SMESH_Block::ID_FirstV;
2669     }
2670
2671     return nbFacets;
2672   }
2673   //================================================================================
2674   /*!
2675    * \brief Adds intersection with an EDGE
2676    */
2677   bool Hexahedron::addIntersection( const E_IntersectPoint& ip,
2678                                     vector< Hexahedron* >&  hexes,
2679                                     int ijk[], int dIJK[] )
2680   {
2681     bool added = false;
2682
2683     size_t hexIndex[4] = {
2684       _grid->CellIndex( ijk[0], ijk[1], ijk[2] ),
2685       dIJK[0] ? _grid->CellIndex( ijk[0]+dIJK[0], ijk[1], ijk[2] ) : -1,
2686       dIJK[1] ? _grid->CellIndex( ijk[0], ijk[1]+dIJK[1], ijk[2] ) : -1,
2687       dIJK[2] ? _grid->CellIndex( ijk[0], ijk[1], ijk[2]+dIJK[2] ) : -1
2688     };
2689     for ( int i = 0; i < 4; ++i )
2690     {
2691       if ( /*0 <= hexIndex[i] &&*/ hexIndex[i] < hexes.size() && hexes[ hexIndex[i] ] )
2692       {
2693         Hexahedron* h = hexes[ hexIndex[i] ];
2694         // check if ip is really inside the hex
2695 #ifdef _DEBUG_
2696         if ( h->isOutParam( ip._uvw ))
2697           throw SALOME_Exception("ip outside a hex");
2698 #endif
2699         h->_eIntPoints.push_back( & ip );
2700         added = true;
2701       }
2702     }
2703     return added;
2704   }
2705   //================================================================================
2706   /*!
2707    * \brief Finds nodes at a path from one node to another via intersections with EDGEs
2708    */
2709   bool Hexahedron::findChain( _Node*          n1,
2710                               _Node*          n2,
2711                               _Face&          quad,
2712                               vector<_Node*>& chn )
2713   {
2714     chn.clear();
2715     chn.push_back( n1 );
2716     for ( size_t iP = 0; iP < quad._eIntNodes.size(); ++iP )
2717       if ( !quad._eIntNodes[ iP ]->IsUsedInFace( &quad ) &&
2718            n1->IsLinked( quad._eIntNodes[ iP ]->_intPoint ) &&
2719            n2->IsLinked( quad._eIntNodes[ iP ]->_intPoint ))
2720       {
2721         chn.push_back( quad._eIntNodes[ iP ]);
2722         chn.push_back( n2 );
2723         quad._eIntNodes[ iP ]->_usedInFace = &quad;
2724         return true;
2725       }
2726     bool found;
2727     do
2728     {
2729       found = false;
2730       for ( size_t iP = 0; iP < quad._eIntNodes.size(); ++iP )
2731         if ( !quad._eIntNodes[ iP ]->IsUsedInFace( &quad ) &&
2732              chn.back()->IsLinked( quad._eIntNodes[ iP ]->_intPoint ))
2733         {
2734           chn.push_back( quad._eIntNodes[ iP ]);
2735           found = ( quad._eIntNodes[ iP ]->_usedInFace = &quad );
2736           break;
2737         }
2738     } while ( found && ! chn.back()->IsLinked( n2->_intPoint ) );
2739
2740     if ( chn.back() != n2 && chn.back()->IsLinked( n2->_intPoint ))
2741       chn.push_back( n2 );
2742
2743     return chn.size() > 1;
2744   }
2745   //================================================================================
2746   /*!
2747    * \brief Try to heal a polygon whose ends are not connected
2748    */
2749   bool Hexahedron::closePolygon( _Face* polygon, vector<_Node*>& chainNodes ) const
2750   {
2751     int i = -1, nbLinks = polygon->_links.size();
2752     if ( nbLinks < 3 )
2753       return false;
2754     vector< _OrientedLink > newLinks;
2755     // find a node lying on the same FACE as the last one
2756     _Node*   node = polygon->_links.back().LastNode();
2757     int avoidFace = node->IsLinked( polygon->_links.back().FirstNode()->_intPoint );
2758     for ( i = nbLinks - 2; i >= 0; --i )
2759       if ( node->IsLinked( polygon->_links[i].FirstNode()->_intPoint, avoidFace ))
2760         break;
2761     if ( i >= 0 )
2762     {
2763       for ( ; i < nbLinks; ++i )
2764         newLinks.push_back( polygon->_links[i] );
2765     }
2766     else
2767     {
2768       // find a node lying on the same FACE as the first one
2769       node      = polygon->_links[0].FirstNode();
2770       avoidFace = node->IsLinked( polygon->_links[0].LastNode()->_intPoint );
2771       for ( i = 1; i < nbLinks; ++i )
2772         if ( node->IsLinked( polygon->_links[i].LastNode()->_intPoint, avoidFace ))
2773           break;
2774       if ( i < nbLinks )
2775         for ( nbLinks = i + 1, i = 0; i < nbLinks; ++i )
2776           newLinks.push_back( polygon->_links[i] );
2777     }
2778     if ( newLinks.size() > 1 )
2779     {
2780       polygon->_links.swap( newLinks );
2781       chainNodes.clear();
2782       chainNodes.push_back( polygon->_links.back().LastNode() );
2783       chainNodes.push_back( polygon->_links[0].FirstNode() );
2784       return true;
2785     }
2786     return false;
2787   }
2788   //================================================================================
2789   /*!
2790    * \brief Finds nodes on the same EDGE as the first node of avoidSplit.
2791    *
2792    * This function is for a case where an EDGE lies on a quad which lies on a FACE
2793    * so that a part of quad in ON and another part in IN
2794    */
2795   bool Hexahedron::findChainOnEdge( const vector< _OrientedLink >& splits,
2796                                     const _OrientedLink&           prevSplit,
2797                                     const _OrientedLink&           avoidSplit,
2798                                     size_t &                       iS,
2799                                     _Face&                         quad,
2800                                     vector<_Node*>&                chn )
2801   {
2802     if ( !isImplementEdges() )
2803       return false;
2804
2805     _Node* pn1 = prevSplit.FirstNode();
2806     _Node* pn2 = prevSplit.LastNode();
2807     int avoidFace = pn1->IsLinked( pn2->_intPoint ); // FACE under the quad
2808     if ( avoidFace < 1 && pn1->_intPoint )
2809       return false;
2810
2811     _Node* n, *stopNode = avoidSplit.LastNode();
2812
2813     chn.clear();
2814     if ( !quad._eIntNodes.empty() )
2815     {
2816       chn.push_back( pn2 );
2817       bool found;
2818       do
2819       {
2820         found = false;
2821         for ( size_t iP = 0; iP < quad._eIntNodes.size(); ++iP )
2822           if (( !quad._eIntNodes[ iP ]->IsUsedInFace( &quad )) &&
2823               ( chn.back()->IsLinked( quad._eIntNodes[ iP ]->_intPoint, avoidFace )) &&
2824               ( !avoidFace || quad._eIntNodes[ iP ]->IsOnFace( avoidFace )))
2825           {
2826             chn.push_back( quad._eIntNodes[ iP ]);
2827             found = ( quad._eIntNodes[ iP ]->_usedInFace = &quad );
2828             break;
2829           }
2830       } while ( found );
2831       pn2 = chn.back();
2832     }
2833
2834     int i;
2835     for ( i = splits.size()-1; i >= 0; --i )
2836     {
2837       if ( !splits[i] )
2838         continue;
2839
2840       n = splits[i].LastNode();
2841       if ( n == stopNode )
2842         break;
2843       if (( n != pn1 ) &&
2844           ( n->IsLinked( pn2->_intPoint, avoidFace )) &&
2845           ( !avoidFace || n->IsOnFace( avoidFace )))
2846         break;
2847
2848       n = splits[i].FirstNode();
2849       if ( n == stopNode )
2850         break;
2851       if (( n->IsLinked( pn2->_intPoint, avoidFace )) &&
2852           ( !avoidFace || n->IsOnFace( avoidFace )))
2853         break;
2854       n = 0;
2855     }
2856     if ( n && n != stopNode)
2857     {
2858       if ( chn.empty() )
2859         chn.push_back( pn2 );
2860       chn.push_back( n );
2861       iS = i-1;
2862       return true;
2863     }
2864     return false;
2865   }
2866   //================================================================================
2867   /*!
2868    * \brief Checks transition at the ginen intersection node of a link
2869    */
2870   bool Hexahedron::isOutPoint( _Link& link, int iP, SMESH_MesherHelper& helper ) const
2871   {
2872     bool isOut = false;
2873
2874     const bool moreIntPoints = ( iP+1 < (int) link._fIntPoints.size() );
2875
2876     // get 2 _Node's
2877     _Node* n1 = link._fIntNodes[ iP ];
2878     if ( !n1->Node() )
2879       n1 = link._nodes[0];
2880     _Node* n2 = moreIntPoints ? link._fIntNodes[ iP+1 ] : 0;
2881     if ( !n2 || !n2->Node() )
2882       n2 = link._nodes[1];
2883     if ( !n2->Node() )
2884       return true;
2885
2886     // get all FACEs under n1 and n2
2887     set< TGeomID > faceIDs;
2888     if ( moreIntPoints ) faceIDs.insert( link._fIntPoints[iP+1]->_faceIDs.begin(),
2889                                          link._fIntPoints[iP+1]->_faceIDs.end() );
2890     if ( n2->_intPoint ) faceIDs.insert( n2->_intPoint->_faceIDs.begin(),
2891                                          n2->_intPoint->_faceIDs.end() );
2892     if ( faceIDs.empty() )
2893       return false; // n2 is inside
2894     if ( n1->_intPoint ) faceIDs.insert( n1->_intPoint->_faceIDs.begin(),
2895                                          n1->_intPoint->_faceIDs.end() );
2896     faceIDs.insert( link._fIntPoints[iP]->_faceIDs.begin(),
2897                     link._fIntPoints[iP]->_faceIDs.end() );
2898
2899     // get a point between 2 nodes
2900     gp_Pnt p1      = n1->Point();
2901     gp_Pnt p2      = n2->Point();
2902     gp_Pnt pOnLink = 0.8 * p1.XYZ() + 0.2 * p2.XYZ();
2903
2904     TopLoc_Location loc;
2905
2906     set< TGeomID >::iterator faceID = faceIDs.begin();
2907     for ( ; faceID != faceIDs.end(); ++faceID )
2908     {
2909       // project pOnLink on a FACE
2910       if ( *faceID < 1 ) continue;
2911       const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( _grid->_shapes( *faceID ));
2912       GeomAPI_ProjectPointOnSurf& proj =
2913         helper.GetProjector( face, loc, 0.1*_grid->_tol );
2914       gp_Pnt testPnt = pOnLink.Transformed( loc.Transformation().Inverted() );
2915       proj.Perform( testPnt );
2916       if ( proj.IsDone() && proj.NbPoints() > 0 )
2917       {
2918         Standard_Real u,v;
2919         proj.LowerDistanceParameters( u,v );
2920
2921         if ( proj.LowerDistance() <= 0.1 * _grid->_tol )
2922         {
2923           isOut = false;
2924         }
2925         else
2926         {
2927           // find isOut by normals
2928           gp_Dir normal;
2929           if ( GeomLib::NormEstim( BRep_Tool::Surface( face, loc ),
2930                                    gp_Pnt2d( u,v ),
2931                                    0.1*_grid->_tol,
2932                                    normal ) < 3 )
2933           {
2934             if ( face.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
2935               normal.Reverse();
2936             gp_Vec v( proj.NearestPoint(), testPnt );
2937             isOut = ( v * normal > 0 );
2938           }
2939         }
2940         if ( !isOut )
2941         {
2942           // classify a projection
2943           if ( !n1->IsOnFace( *faceID ) || !n2->IsOnFace( *faceID ))
2944           {
2945             BRepTopAdaptor_FClass2d cls( face, Precision::Confusion() );
2946             TopAbs_State state = cls.Perform( gp_Pnt2d( u,v ));
2947             if ( state == TopAbs_OUT )
2948             {
2949               isOut = true;
2950               continue;
2951             }
2952           }
2953           return false;
2954         }
2955       }
2956     }
2957     return isOut;
2958   }
2959   //================================================================================
2960   /*!
2961    * \brief Sort nodes on a FACE
2962    */
2963   void Hexahedron::sortVertexNodes(vector<_Node*>& nodes, _Node* curNode, TGeomID faceID)
2964   {
2965     if ( nodes.size() > 20 ) return;
2966
2967     // get shapes under nodes
2968     TGeomID nShapeIds[20], *nShapeIdsEnd = &nShapeIds[0] + nodes.size();
2969     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
2970       if ( !( nShapeIds[i] = nodes[i]->ShapeID() ))
2971         return;
2972
2973     // get shapes of the FACE
2974     const TopoDS_Face&  face = TopoDS::Face( _grid->_shapes( faceID ));
2975     list< TopoDS_Edge > edges;
2976     list< int >         nbEdges;
2977     int nbW = SMESH_Block::GetOrderedEdges (face, edges, nbEdges);
2978     if ( nbW > 1 ) {
2979       // select a WIRE - remove EDGEs of irrelevant WIREs from edges
2980       list< TopoDS_Edge >::iterator e = edges.begin(), eEnd = e;
2981       list< int >::iterator nE = nbEdges.begin();
2982       for ( ; nbW > 0; ++nE, --nbW )
2983       {
2984         std::advance( eEnd, *nE );
2985         for ( ; e != eEnd; ++e )
2986           for ( int i = 0; i < 2; ++i )
2987           {
2988             TGeomID id = i==0 ?
2989               _grid->_shapes.FindIndex( *e ) :
2990               _grid->_shapes.FindIndex( SMESH_MesherHelper::IthVertex( 0, *e ));
2991             if (( id > 0 ) &&
2992                 ( std::find( &nShapeIds[0], nShapeIdsEnd, id ) != nShapeIdsEnd ))
2993             {
2994               edges.erase( eEnd, edges.end() ); // remove rest wires
2995               e = eEnd = edges.end();
2996               --e;
2997               nbW = 0;
2998               break;
2999             }
3000           }
3001         if ( nbW > 0 )
3002           edges.erase( edges.begin(), eEnd ); // remove a current irrelevant wire
3003       }
3004     }
3005     // rotate edges to have the first one at least partially out of the hexa
3006     list< TopoDS_Edge >::iterator e = edges.begin(), eMidOut = edges.end();
3007     for ( ; e != edges.end(); ++e )
3008     {
3009       if ( !_grid->_shapes.FindIndex( *e ))
3010         continue;
3011       bool isOut = false;
3012       gp_Pnt p;
3013       double uvw[3], f,l;
3014       for ( int i = 0; i < 2 && !isOut; ++i )
3015       {
3016         if ( i == 0 )
3017         {
3018           TopoDS_Vertex v = SMESH_MesherHelper::IthVertex( 0, *e );
3019           p = BRep_Tool::Pnt( v );
3020         }
3021         else if ( eMidOut == edges.end() )
3022         {
3023           TopLoc_Location loc;
3024           Handle(Geom_Curve) c = BRep_Tool::Curve( *e, loc, f, l);
3025           if ( c.IsNull() ) break;
3026           p = c->Value( 0.5 * ( f + l )).Transformed( loc );
3027         }
3028         else
3029         {
3030           continue;
3031         }
3032
3033         _grid->ComputeUVW( p.XYZ(), uvw );
3034         if ( isOutParam( uvw ))
3035         {
3036           if ( i == 0 )
3037             isOut = true;
3038           else
3039             eMidOut = e;
3040         }
3041       }
3042       if ( isOut )
3043         break;
3044     }
3045     if ( e != edges.end() )
3046       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin(), e );
3047     else if ( eMidOut != edges.end() )
3048       edges.splice( edges.end(), edges, edges.begin(), eMidOut );
3049
3050     // sort nodes according to the order of edges
3051     _Node*  orderNodes   [20];
3052     //TGeomID orderShapeIDs[20];
3053     size_t nbN = 0;
3054     TGeomID id, *pID = 0;
3055     for ( e = edges.begin(); e != edges.end(); ++e )
3056     {
3057       if (( id = _grid->_shapes.FindIndex( SMESH_MesherHelper::IthVertex( 0, *e ))) &&
3058           (( pID = std::find( &nShapeIds[0], nShapeIdsEnd, id )) != nShapeIdsEnd ))
3059       {
3060         //orderShapeIDs[ nbN ] = id;
3061         orderNodes   [ nbN++ ] = nodes[ pID - &nShapeIds[0] ];
3062         *pID = -1;
3063       }
3064       if (( id = _grid->_shapes.FindIndex( *e )) &&
3065           (( pID = std::find( &nShapeIds[0], nShapeIdsEnd, id )) != nShapeIdsEnd ))
3066       {
3067         //orderShapeIDs[ nbN ] = id;
3068         orderNodes   [ nbN++ ] = nodes[ pID - &nShapeIds[0] ];
3069         *pID = -1;
3070       }
3071     }
3072     if ( nbN != nodes.size() )
3073       return;
3074
3075     bool reverse = ( orderNodes[0    ]->Point().SquareDistance( curNode->Point() ) >
3076                      orderNodes[nbN-1]->Point().SquareDistance( curNode->Point() ));
3077
3078     for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
3079       nodes[ i ] = orderNodes[ reverse ? nbN-1-i : i ];
3080   }
3081
3082   //================================================================================
3083   /*!
3084    * \brief Adds computed elements to the mesh
3085    */
3086   int Hexahedron::addElements(SMESH_MesherHelper& helper)
3087   {
3088     int nbAdded = 0;
3089     // add elements resulted from hexahedron intersection
3090     //for ( size_t i = 0; i < _volumeDefs.size(); ++i )
3091     {
3092       vector< const SMDS_MeshNode* > nodes( _volumeDefs._nodes.size() );
3093       for ( size_t iN = 0; iN < nodes.size(); ++iN )
3094         if ( !( nodes[iN] = _volumeDefs._nodes[iN]->Node() ))
3095         {
3096           if ( const E_IntersectPoint* eip = _volumeDefs._nodes[iN]->EdgeIntPnt() )
3097             nodes[iN] = _volumeDefs._nodes[iN]->_intPoint->_node =
3098               helper.AddNode( eip->_point.X(),
3099                               eip->_point.Y(),
3100                               eip->_point.Z() );
3101           else
3102             throw SALOME_Exception("Bug: no node at intersection point");
3103         }
3104
3105       if ( !_volumeDefs._quantities.empty() )
3106       {
3107         helper.AddPolyhedralVolume( nodes, _volumeDefs._quantities );
3108       }
3109       else
3110       {
3111         switch ( nodes.size() )
3112         {
3113         case 8: helper.AddVolume( nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3],
3114                                   nodes[4],nodes[5],nodes[6],nodes[7] );
3115           break;
3116         case 4: helper.AddVolume( nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3] );
3117           break;
3118         case 6: helper.AddVolume( nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3], nodes[4],nodes[5] );
3119           break;
3120         case 5:
3121           helper.AddVolume( nodes[0],nodes[1],nodes[2],nodes[3],nodes[4] );
3122           break;
3123         }
3124       }
3125       nbAdded += int ( _volumeDefs._nodes.size() > 0 );
3126     }
3127
3128     return nbAdded;
3129   }
3130   //================================================================================
3131   /*!
3132    * \brief Return true if the element is in a hole
3133    */
3134   bool Hexahedron::isInHole() const
3135   {
3136     if ( !_vIntNodes.empty() )
3137       return false;
3138
3139     const size_t ijk[3] = { _i, _j, _k };
3140     F_IntersectPoint curIntPnt;
3141
3142     // consider a cell to be in a hole if all links in any direction
3143     // comes OUT of geometry
3144     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
3145     {
3146       const vector<double>& coords = _grid->_coords[ iDir ];
3147       LineIndexer               li = _grid->GetLineIndexer( iDir );
3148       li.SetIJK( _i,_j,_k );
3149       size_t lineIndex[4] = { li.LineIndex  (),
3150                               li.LineIndex10(),
3151                               li.LineIndex01(),
3152                               li.LineIndex11() };
3153       bool allLinksOut = true, hasLinks = false;
3154       for ( int iL = 0; iL < 4 && allLinksOut; ++iL ) // loop on 4 links parallel to iDir
3155       {
3156         const _Link& link = _hexLinks[ iL + 4*iDir ];
3157         // check transition of the first node of a link
3158         const F_IntersectPoint* firstIntPnt = 0;
3159         if ( link._nodes[0]->Node() ) // 1st node is a hexa corner
3160         {
3161           curIntPnt._paramOnLine = coords[ ijk[ iDir ]] - coords[0] + _grid->_tol;
3162           const GridLine& line = _grid->_lines[ iDir ][ lineIndex[ iL ]];
3163           multiset< F_IntersectPoint >::const_iterator ip =
3164             line._intPoints.upper_bound( curIntPnt );
3165           --ip;
3166           firstIntPnt = &(*ip);
3167         }
3168         else if ( !link._fIntPoints.empty() )
3169         {
3170           firstIntPnt = link._fIntPoints[0];
3171         }
3172
3173         if ( firstIntPnt )
3174         {
3175           hasLinks = true;
3176           allLinksOut = ( firstIntPnt->_transition == Trans_OUT );
3177         }
3178       }
3179       if ( hasLinks && allLinksOut )
3180         return true;
3181     }
3182     return false;
3183   }
3184
3185   //================================================================================
3186   /*!
3187    * \brief Return true if a polyhedron passes _sizeThreshold criterion
3188    */
3189   bool Hexahedron::checkPolyhedronSize() const
3190   {
3191     double volume = 0;
3192     for ( size_t iP = 0; iP < _polygons.size(); ++iP )
3193     {
3194       const _Face& polygon = _polygons[iP];
3195       if ( polygon._links.empty() )
3196         continue;
3197       gp_XYZ area (0,0,0);
3198       gp_XYZ p1 = polygon._links[ 0 ].FirstNode()->Point().XYZ();
3199       for ( size_t iL = 0; iL < polygon._links.size(); ++iL )
3200       {
3201         gp_XYZ p2 = polygon._links[ iL ].LastNode()->Point().XYZ();
3202         area += p1 ^ p2;
3203         p1 = p2;
3204       }
3205       volume += p1 * area;
3206     }
3207     volume /= 6;
3208
3209     double initVolume = _sideLength[0] * _sideLength[1] * _sideLength[2];
3210
3211     return volume > initVolume / _sizeThreshold;
3212   }
3213   //================================================================================
3214   /*!
3215    * \brief Tries to create a hexahedron
3216    */
3217   bool Hexahedron::addHexa()
3218   {
3219     int nbQuad = 0, iQuad = -1;
3220     for ( size_t i = 0; i < _polygons.size(); ++i )
3221     {
3222       if ( _polygons[i]._links.empty() )
3223         continue;
3224       if ( _polygons[i]._links.size() != 4 )
3225         return false;
3226       ++nbQuad;
3227       if ( iQuad < 0 )
3228         iQuad = i;
3229     }
3230     if ( nbQuad != 6 )
3231       return false;
3232
3233     _Node* nodes[8];
3234     int nbN = 0;
3235     for ( int iL = 0; iL < 4; ++iL )
3236     {
3237       // a base node
3238       nodes[iL] = _polygons[iQuad]._links[iL].FirstNode();
3239       ++nbN;
3240
3241       // find a top node above the base node
3242       _Link* link = _polygons[iQuad]._links[iL]._link;
3243       if ( !link->_faces[0] || !link->_faces[1] )
3244         return debugDumpLink( link );
3245       // a quadrangle sharing <link> with _polygons[iQuad]
3246       _Face* quad = link->_faces[ bool( link->_faces[0] == & _polygons[iQuad] )];
3247       for ( int i = 0; i < 4; ++i )
3248         if ( quad->_links[i]._link == link )
3249         {
3250           // 1st node of a link opposite to <link> in <quad>
3251           nodes[iL+4] = quad->_links[(i+2)%4].FirstNode();
3252           ++nbN;
3253           break;
3254         }
3255     }
3256     if ( nbN == 8 )
3257       _volumeDefs.set( &nodes[0], 8 );
3258
3259     return nbN == 8;
3260   }
3261   //================================================================================
3262   /*!
3263    * \brief Tries to create a tetrahedron
3264    */
3265   bool Hexahedron::addTetra()
3266   {
3267     int iTria = -1;
3268     for ( size_t i = 0; i < _polygons.size() && iTria < 0; ++i )
3269       if ( _polygons[i]._links.size() == 3 )
3270         iTria = i;
3271     if ( iTria < 0 )
3272       return false;
3273
3274     _Node* nodes[4];
3275     nodes[0] = _polygons[iTria]._links[0].FirstNode();
3276     nodes[1] = _polygons[iTria]._links[1].FirstNode();
3277     nodes[2] = _polygons[iTria]._links[2].FirstNode();
3278
3279     _Link* link = _polygons[iTria]._links[0]._link;
3280     if ( !link->_faces[0] || !link->_faces[1] )
3281       return debugDumpLink( link );
3282
3283     // a triangle sharing <link> with _polygons[0]
3284     _Face* tria = link->_faces[ bool( link->_faces[0] == & _polygons[iTria] )];
3285     for ( int i = 0; i < 3; ++i )
3286       if ( tria->_links[i]._link == link )
3287       {
3288         nodes[3] = tria->_links[(i+1)%3].LastNode();
3289         _volumeDefs.set( &nodes[0], 4 );
3290         return true;
3291       }
3292
3293     return false;
3294   }
3295   //================================================================================
3296   /*!
3297    * \brief Tries to create a pentahedron
3298    */
3299   bool Hexahedron::addPenta()
3300   {
3301     // find a base triangular face
3302     int iTri = -1;
3303     for ( int iF = 0; iF < 5 && iTri < 0; ++iF )
3304       if ( _polygons[ iF ]._links.size() == 3 )
3305         iTri = iF;
3306     if ( iTri < 0 ) return false;
3307
3308     // find nodes
3309     _Node* nodes[6];
3310     int nbN = 0;
3311     for ( int iL = 0; iL < 3; ++iL )
3312     {
3313       // a base node
3314       nodes[iL] = _polygons[ iTri ]._links[iL].FirstNode();
3315       ++nbN;
3316
3317       // find a top node above the base node
3318       _Link* link = _polygons[ iTri ]._links[iL]._link;
3319       if ( !link->_faces[0] || !link->_faces[1] )
3320         return debugDumpLink( link );
3321       // a quadrangle sharing <link> with a base triangle
3322       _Face* quad = link->_faces[ bool( link->_faces[0] == & _polygons[ iTri ] )];
3323       if ( quad->_links.size() != 4 ) return false;
3324       for ( int i = 0; i < 4; ++i )
3325         if ( quad->_links[i]._link == link )
3326         {
3327           // 1st node of a link opposite to <link> in <quad>
3328           nodes[iL+3] = quad->_links[(i+2)%4].FirstNode();
3329           ++nbN;
3330           break;
3331         }
3332     }
3333     if ( nbN == 6 )
3334       _volumeDefs.set( &nodes[0], 6 );
3335
3336     return ( nbN == 6 );
3337   }
3338   //================================================================================
3339   /*!
3340    * \brief Tries to create a pyramid
3341    */
3342   bool Hexahedron::addPyra()
3343   {
3344     // find a base quadrangle
3345     int iQuad = -1;
3346     for ( int iF = 0; iF < 5 && iQuad < 0; ++iF )
3347       if ( _polygons[ iF ]._links.size() == 4 )
3348         iQuad = iF;
3349     if ( iQuad < 0 ) return false;
3350
3351     // find nodes
3352     _Node* nodes[5];
3353     nodes[0] = _polygons[iQuad]._links[0].FirstNode();
3354     nodes[1] = _polygons[iQuad]._links[1].FirstNode();
3355     nodes[2] = _polygons[iQuad]._links[2].FirstNode();
3356     nodes[3] = _polygons[iQuad]._links[3].FirstNode();
3357
3358     _Link* link = _polygons[iQuad]._links[0]._link;
3359     if ( !link->_faces[0] || !link->_faces[1] )
3360       return debugDumpLink( link );
3361
3362     // a triangle sharing <link> with a base quadrangle
3363     _Face* tria = link->_faces[ bool( link->_faces[0] == & _polygons[ iQuad ] )];
3364     if ( tria->_links.size() != 3 ) return false;
3365     for ( int i = 0; i < 3; ++i )
3366       if ( tria->_links[i]._link == link )
3367       {
3368         nodes[4] = tria->_links[(i+1)%3].LastNode();
3369         _volumeDefs.set( &nodes[0], 5 );
3370         return true;
3371       }
3372
3373     return false;
3374   }
3375   //================================================================================
3376   /*!
3377    * \brief Dump a link and return \c false
3378    */
3379   bool Hexahedron::debugDumpLink( Hexahedron::_Link* link )
3380   {
3381 #ifdef _DEBUG_
3382     gp_Pnt p1 = link->_nodes[0]->Point(), p2 = link->_nodes[1]->Point();
3383     cout << "BUG: not shared link. IKJ = ( "<< _i << " " << _j << " " << _k << " )" << endl
3384          << "n1 (" << p1.X() << ", "<< p1.Y() << ", "<< p1.Z() << " )" << endl
3385          << "n2 (" << p2.X() << ", "<< p2.Y() << ", "<< p2.Z() << " )" << endl;
3386 #endif
3387     return false;
3388   }
3389   //================================================================================
3390   /*!
3391    * \brief Classify a point by grid parameters
3392    */
3393   bool Hexahedron::isOutParam(const double uvw[3]) const
3394   {
3395     return (( _grid->_coords[0][ _i   ] - _grid->_tol > uvw[0] ) ||
3396             ( _grid->_coords[0][ _i+1 ] + _grid->_tol < uvw[0] ) ||
3397             ( _grid->_coords[1][ _j   ] - _grid->_tol > uvw[1] ) ||
3398             ( _grid->_coords[1][ _j+1 ] + _grid->_tol < uvw[1] ) ||
3399             ( _grid->_coords[2][ _k   ] - _grid->_tol > uvw[2] ) ||
3400             ( _grid->_coords[2][ _k+1 ] + _grid->_tol < uvw[2] ));
3401   }
3402
3403   //================================================================================
3404   /*!
3405    * \brief computes exact bounding box with axes parallel to given ones
3406    */
3407   //================================================================================
3408
3409   void getExactBndBox( const vector< TopoDS_Shape >& faceVec,
3410                        const double*                 axesDirs,
3411                        Bnd_Box&                      shapeBox )
3412   {
3413     BRep_Builder b;
3414     TopoDS_Compound allFacesComp;
3415     b.MakeCompound( allFacesComp );
3416     for ( size_t iF = 0; iF < faceVec.size(); ++iF )
3417       b.Add( allFacesComp, faceVec[ iF ] );
3418
3419     double sP[6]; // aXmin, aYmin, aZmin, aXmax, aYmax, aZmax
3420     shapeBox.Get(sP[0],sP[1],sP[2],sP[3],sP[4],sP[5]);
3421     double farDist = 0;
3422     for ( int i = 0; i < 6; ++i )
3423       farDist = Max( farDist, 10 * sP[i] );
3424
3425     gp_XYZ axis[3] = { gp_XYZ( axesDirs[0], axesDirs[1], axesDirs[2] ),
3426                        gp_XYZ( axesDirs[3], axesDirs[4], axesDirs[5] ),
3427                        gp_XYZ( axesDirs[6], axesDirs[7], axesDirs[8] ) };
3428     axis[0].Normalize();
3429     axis[1].Normalize();
3430     axis[2].Normalize();
3431
3432     gp_Mat basis( axis[0], axis[1], axis[2] );
3433     gp_Mat bi = basis.Inverted();
3434
3435     gp_Pnt pMin, pMax;
3436     for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
3437     {
3438       gp_XYZ axis0 = axis[ iDir ];
3439       gp_XYZ axis1 = axis[ ( iDir + 1 ) % 3 ];
3440       gp_XYZ axis2 = axis[ ( iDir + 2 ) % 3 ];
3441       for ( int isMax = 0; isMax < 2; ++isMax )
3442       {
3443         double shift = isMax ? farDist : -farDist;
3444         gp_XYZ orig = shift * axis0;
3445         gp_XYZ norm = axis1 ^ axis2;
3446         gp_Pln pln( orig, norm );
3447         norm = pln.Axis().Direction().XYZ();
3448         BRepBuilderAPI_MakeFace plane( pln, -farDist, farDist, -farDist, farDist );
3449
3450         gp_Pnt& pAxis = isMax ? pMax : pMin;
3451         gp_Pnt pPlane, pFaces;
3452         double dist = GEOMUtils::GetMinDistance( plane, allFacesComp, pPlane, pFaces );
3453         if ( dist < 0 )
3454         {
3455           Bnd_B3d bb;
3456           gp_XYZ corner;
3457           for ( int i = 0; i < 2; ++i ) {
3458             corner.SetCoord( 1, sP[ i*3 ]);
3459             for ( int j = 0; j < 2; ++j ) {
3460               corner.SetCoord( 2, sP[ i*3 + 1 ]);
3461               for ( int k = 0; k < 2; ++k )
3462               {
3463                 corner.SetCoord( 3, sP[ i*3 + 2 ]);
3464                 corner *= bi;
3465                 bb.Add( corner );
3466               }
3467             }
3468           }
3469           corner = isMax ? bb.CornerMax() : bb.CornerMin();
3470           pAxis.SetCoord( iDir+1, corner.Coord( iDir+1 ));
3471         }
3472         else
3473         {
3474           gp_XYZ pf = pFaces.XYZ() * bi;
3475           pAxis.SetCoord( iDir+1, pf.Coord( iDir+1 ) );
3476         }
3477       }
3478     } // loop on 3 axes
3479
3480     shapeBox.SetVoid();
3481     shapeBox.Add( pMin );
3482     shapeBox.Add( pMax );
3483
3484     return;
3485   }
3486
3487 } // namespace
3488
3489 //=============================================================================
3490 /*!
3491  * \brief Generates 3D structured Cartesian mesh in the internal part of
3492  * solid shapes and polyhedral volumes near the shape boundary.
3493  *  \param theMesh - mesh to fill in
3494  *  \param theShape - a compound of all SOLIDs to mesh
3495  *  \retval bool - true in case of success
3496  */
3497 //=============================================================================
3498
3499 bool StdMeshers_Cartesian_3D::Compute(SMESH_Mesh &         theMesh,
3500                                       const TopoDS_Shape & theShape)
3501 {
3502   // The algorithm generates the mesh in following steps:
3503
3504   // 1) Intersection of grid lines with the geometry boundary.
3505   // This step allows to find out if a given node of the initial grid is
3506   // inside or outside the geometry.
3507
3508   // 2) For each cell of the grid, check how many of it's nodes are outside
3509   // of the geometry boundary. Depending on a result of this check
3510   // - skip a cell, if all it's nodes are outside
3511   // - skip a cell, if it is too small according to the size threshold
3512   // - add a hexahedron in the mesh, if all nodes are inside
3513   // - add a polyhedron in the mesh, if some nodes are inside and some outside
3514
3515   _computeCanceled = false;
3516
3517   SMESH_MesherHelper helper( theMesh );
3518
3519   try
3520   {
3521     Grid grid;
3522     grid._helper = &helper;
3523
3524     vector< TopoDS_Shape > faceVec;
3525     {
3526       TopTools_MapOfShape faceMap;
3527       TopExp_Explorer fExp;
3528       for ( fExp.Init( theShape, TopAbs_FACE ); fExp.More(); fExp.Next() )
3529         if ( !faceMap.Add( fExp.Current() ))
3530           faceMap.Remove( fExp.Current() ); // remove a face shared by two solids
3531
3532       for ( fExp.ReInit(); fExp.More(); fExp.Next() )
3533         if ( faceMap.Contains( fExp.Current() ))
3534           faceVec.push_back( fExp.Current() );
3535     }
3536     vector<FaceGridIntersector> facesItersectors( faceVec.size() );
3537     map< TGeomID, vector< TGeomID > > edge2faceIDsMap;
3538     TopExp_Explorer eExp;
3539     Bnd_Box shapeBox;
3540     for ( size_t i = 0; i < faceVec.size(); ++i )
3541     {
3542       facesItersectors[i]._face   = TopoDS::Face    ( faceVec[i] );
3543       facesItersectors[i]._faceID = grid._shapes.Add( faceVec[i] );
3544       facesItersectors[i]._grid   = &grid;
3545       shapeBox.Add( facesItersectors[i].GetFaceBndBox() );
3546
3547       if ( _hyp->GetToAddEdges() )
3548       {
3549         helper.SetSubShape( faceVec[i] );
3550         for ( eExp.Init( faceVec[i], TopAbs_EDGE ); eExp.More(); eExp.Next() )
3551         {
3552           const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( eExp.Current() );
3553           if ( !SMESH_Algo::isDegenerated( edge ) &&
3554                !helper.IsRealSeam( edge ))
3555             edge2faceIDsMap[ grid._shapes.Add( edge )].push_back( facesItersectors[i]._faceID );
3556         }
3557       }
3558     }
3559
3560     getExactBndBox( faceVec, _hyp->GetAxisDirs(), shapeBox );
3561
3562     vector<double> xCoords, yCoords, zCoords;
3563     _hyp->GetCoordinates( xCoords, yCoords, zCoords, shapeBox );
3564
3565     grid.SetCoordinates( xCoords, yCoords, zCoords, _hyp->GetAxisDirs(), shapeBox );
3566
3567     if ( _computeCanceled ) return false;
3568
3569 #ifdef WITH_TBB
3570     { // copy partner faces and curves of not thread-safe types
3571       set< const Standard_Transient* > tshapes;
3572       BRepBuilderAPI_Copy copier;
3573       for ( size_t i = 0; i < facesItersectors.size(); ++i )
3574       {
3575         if ( !facesItersectors[i].IsThreadSafe(tshapes) )
3576         {
3577           copier.Perform( facesItersectors[i]._face );
3578           facesItersectors[i]._face = TopoDS::Face( copier );
3579         }
3580       }
3581     }
3582     // Intersection of grid lines with the geometry boundary.
3583     tbb::parallel_for ( tbb::blocked_range<size_t>( 0, facesItersectors.size() ),
3584                         ParallelIntersector( facesItersectors ),
3585                         tbb::simple_partitioner());
3586 #else
3587     for ( size_t i = 0; i < facesItersectors.size(); ++i )
3588       facesItersectors[i].Intersect();
3589 #endif
3590
3591     // put intersection points onto the GridLine's; this is done after intersection
3592     // to avoid contention of facesItersectors for writing into the same GridLine
3593     // in case of parallel work of facesItersectors
3594     for ( size_t i = 0; i < facesItersectors.size(); ++i )
3595       facesItersectors[i].StoreIntersections();
3596
3597     TopExp_Explorer solidExp (theShape, TopAbs_SOLID);
3598     helper.SetSubShape( solidExp.Current() );
3599     helper.SetElementsOnShape( true );
3600
3601     if ( _computeCanceled ) return false;
3602
3603     // create nodes on the geometry
3604     grid.ComputeNodes(helper);
3605
3606     if ( _computeCanceled ) return false;
3607
3608     // create volume elements
3609     Hexahedron hex( _hyp->GetSizeThreshold(), &grid );
3610     int nbAdded = hex.MakeElements( helper, edge2faceIDsMap );
3611
3612     SMESHDS_Mesh* meshDS = theMesh.GetMeshDS();
3613     if ( nbAdded > 0 )
3614     {
3615       // make all SOLIDs computed
3616       if ( SMESHDS_SubMesh* sm1 = meshDS->MeshElements( solidExp.Current()) )
3617       {
3618         SMDS_ElemIteratorPtr volIt = sm1->GetElements();
3619         for ( ; solidExp.More() && volIt->more(); solidExp.Next() )
3620         {
3621           const SMDS_MeshElement* vol = volIt->next();
3622           sm1->RemoveElement( vol, /*isElemDeleted=*/false );
3623           meshDS->SetMeshElementOnShape( vol, solidExp.Current() );
3624         }
3625       }
3626       // make other sub-shapes computed
3627       setSubmeshesComputed( theMesh, theShape );
3628     }
3629
3630     // remove free nodes
3631     if ( SMESHDS_SubMesh * smDS = meshDS->MeshElements( helper.GetSubShapeID() ))
3632     {
3633       TIDSortedNodeSet nodesToRemove;
3634       // get intersection nodes
3635       for ( int iDir = 0; iDir < 3; ++iDir )
3636       {
3637         vector< GridLine >& lines = grid._lines[ iDir ];
3638         for ( size_t i = 0; i < lines.size(); ++i )
3639         {
3640           multiset< F_IntersectPoint >::iterator ip = lines[i]._intPoints.begin();
3641           for ( ; ip != lines[i]._intPoints.end(); ++ip )
3642             if ( ip->_node && ip->_node->NbInverseElements() == 0 )
3643               nodesToRemove.insert( nodesToRemove.end(), ip->_node );
3644         }
3645       }
3646       // get grid nodes
3647       for ( size_t i = 0; i < grid._nodes.size(); ++i )
3648         if ( grid._nodes[i] && grid._nodes[i]->NbInverseElements() == 0 )
3649           nodesToRemove.insert( nodesToRemove.end(), grid._nodes[i] );
3650
3651       // do remove
3652       TIDSortedNodeSet::iterator n = nodesToRemove.begin();
3653       for ( ; n != nodesToRemove.end(); ++n )
3654         meshDS->RemoveFreeNode( *n, smDS, /*fromGroups=*/false );
3655     }
3656
3657     return nbAdded;
3658
3659   }
3660   // SMESH_ComputeError is not caught at SMESH_submesh level for an unknown reason
3661   catch ( SMESH_ComputeError& e)
3662   {
3663     return error( SMESH_ComputeErrorPtr( new SMESH_ComputeError( e )));
3664   }
3665   return false;
3666 }
3667
3668 //=============================================================================
3669 /*!
3670  *  Evaluate
3671  */
3672 //=============================================================================
3673
3674 bool StdMeshers_Cartesian_3D::Evaluate(SMESH_Mesh &         theMesh,
3675                                        const TopoDS_Shape & theShape,
3676                                        MapShapeNbElems&     theResMap)
3677 {
3678   // TODO
3679 //   std::vector<int> aResVec(SMDSEntity_Last);
3680 //   for(int i=SMDSEntity_Node; i<SMDSEntity_Last; i++) aResVec[i] = 0;
3681 //   if(IsQuadratic) {
3682 //     aResVec[SMDSEntity_Quad_Cartesian] = nb2d_face0 * ( nb2d/nb1d );
3683 //     int nb1d_face0_int = ( nb2d_face0*4 - nb1d ) / 2;
3684 //     aResVec[SMDSEntity_Node] = nb0d_face0 * ( 2*nb2d/nb1d - 1 ) - nb1d_face0_int * nb2d/nb1d;
3685 //   }
3686 //   else {
3687 //     aResVec[SMDSEntity_Node] = nb0d_face0 * ( nb2d/nb1d - 1 );
3688 //     aResVec[SMDSEntity_Cartesian] = nb2d_face0 * ( nb2d/nb1d );
3689 //   }
3690 //   SMESH_subMesh * sm = aMesh.GetSubMesh(aShape);
3691 //   aResMap.insert(std::make_pair(sm,aResVec));
3692
3693   return true;
3694 }
3695
3696 //=============================================================================
3697 namespace
3698 {
3699   /*!
3700    * \brief Event listener setting/unsetting _alwaysComputed flag to
3701    *        submeshes of inferior levels to prevent their computing
3702    */
3703   struct _EventListener : public SMESH_subMeshEventListener
3704   {
3705     string _algoName;
3706
3707     _EventListener(const string& algoName):
3708       SMESH_subMeshEventListener(/*isDeletable=*/true,"StdMeshers_Cartesian_3D::_EventListener"),
3709       _algoName(algoName)
3710     {}
3711     // --------------------------------------------------------------------------------
3712     // setting/unsetting _alwaysComputed flag to submeshes of inferior levels
3713     //
3714     static void setAlwaysComputed( const bool     isComputed,
3715                                    SMESH_subMesh* subMeshOfSolid)
3716     {
3717       SMESH_subMeshIteratorPtr smIt =
3718         subMeshOfSolid->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/false, /*complexShapeFirst=*/false);
3719       while ( smIt->more() )
3720       {
3721         SMESH_subMesh* sm = smIt->next();
3722         sm->SetIsAlwaysComputed( isComputed );
3723       }
3724       subMeshOfSolid->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
3725     }
3726
3727     // --------------------------------------------------------------------------------
3728     // unsetting _alwaysComputed flag if "Cartesian_3D" was removed
3729     //
3730     virtual void ProcessEvent(const int          event,
3731                               const int          eventType,
3732                               SMESH_subMesh*     subMeshOfSolid,
3733                               SMESH_subMeshEventListenerData* data,
3734                               const SMESH_Hypothesis*         hyp = 0)
3735     {
3736       if ( eventType == SMESH_subMesh::COMPUTE_EVENT )
3737       {
3738         setAlwaysComputed( subMeshOfSolid->GetComputeState() == SMESH_subMesh::COMPUTE_OK,
3739                            subMeshOfSolid );
3740       }
3741       else
3742       {
3743         SMESH_Algo* algo3D = subMeshOfSolid->GetAlgo();
3744         if ( !algo3D || _algoName != algo3D->GetName() )
3745           setAlwaysComputed( false, subMeshOfSolid );
3746       }
3747     }
3748
3749     // --------------------------------------------------------------------------------
3750     // set the event listener
3751     //
3752     static void SetOn( SMESH_subMesh* subMeshOfSolid, const string& algoName )
3753     {
3754       subMeshOfSolid->SetEventListener( new _EventListener( algoName ),
3755                                         /*data=*/0,
3756                                         subMeshOfSolid );
3757     }
3758
3759   }; // struct _EventListener
3760
3761 } // namespace
3762
3763 //================================================================================
3764 /*!
3765  * \brief Sets event listener to submeshes if necessary
3766  *  \param subMesh - submesh where algo is set
3767  * This method is called when a submesh gets HYP_OK algo_state.
3768  * After being set, event listener is notified on each event of a submesh.
3769  */
3770 //================================================================================
3771
3772 void StdMeshers_Cartesian_3D::SetEventListener(SMESH_subMesh* subMesh)
3773 {
3774   _EventListener::SetOn( subMesh, GetName() );
3775 }
3776
3777 //================================================================================
3778 /*!
3779  * \brief Set _alwaysComputed flag to submeshes of inferior levels to avoid their computing
3780  */
3781 //================================================================================
3782
3783 void StdMeshers_Cartesian_3D::setSubmeshesComputed(SMESH_Mesh&         theMesh,
3784                                                    const TopoDS_Shape& theShape)
3785 {
3786   for ( TopExp_Explorer soExp( theShape, TopAbs_SOLID ); soExp.More(); soExp.Next() )
3787     _EventListener::setAlwaysComputed( true, theMesh.GetSubMesh( soExp.Current() ));
3788 }
3789