src/StdMeshers/StdMeshers_CompositeHexa_3D.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2011  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
   3 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   4 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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   9 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
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  12 //
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  14 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  15 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  16 //
  17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  18
  19 //  SMESH SMESH : implementaion of SMESH idl descriptions
  20 // File      : StdMeshers_CompositeHexa_3D.cxx
  21 // Module    : SMESH
  22 // Created   : Tue Nov 25 11:04:59 2008
  23 // Author    : Edward AGAPOV (eap)
  24
  25 #include "StdMeshers_CompositeHexa_3D.hxx"
  26
  27 #include "SMDS_Mesh.hxx"
  28 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
  29 #include "SMDS_SetIterator.hxx"
  30 #include "SMESH_Block.hxx"
  31 #include "SMESH_Comment.hxx"
  32 #include "SMESH_ComputeError.hxx"
  33 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  34 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  35 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  36
  37 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  38 #include <BRep_Tool.hxx>
  39 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  40 #include <Standard_Failure.hxx>
  41 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  42 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
  43 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  44 #include <TopTools_SequenceOfShape.hxx>
  45 #include <TopoDS.hxx>
  46 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  47 #include <TopoDS_Face.hxx>
  48 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  49 #include <gp_Pnt.hxx>
  50 #include <gp_Pnt2d.hxx>
  51 #include <gp_Vec.hxx>
  52 #include <gp_XYZ.hxx>
  53
  54 #include <list>
  55 #include <set>
  56 #include <vector>
  57
  58
  59 #ifdef _DEBUG_
  60
  61 // #define DEB_FACES
  62 // #define DEB_GRID
  63 #define DUMP_VERT(msg,V) \
  64 // { TopoDS_Vertex v = V; gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt(v);\
  65 //   cout << msg << "( "<< p.X()<<", "<<p.Y()<<", "<<p.Z()<<" )"<<endl;}
  66
  67 #else
  68
  69 #define DUMP_VERT(msg,v)
  70
  71 #endif
  72
  73 //================================================================================
  74 // text for message about an internal error
  75 #define ERR_LI(txt) SMESH_Comment(txt) << ":" << __LINE__
  76
  77 // order corresponds to right order of edges in CASCADE face
  78 enum EQuadSides{ Q_BOTTOM=0, Q_RIGHT, Q_TOP, Q_LEFT,   Q_CHILD, Q_PARENT };
  79
  80 enum EBoxSides{ B_BOTTOM=0, B_RIGHT, B_TOP, B_LEFT, B_FRONT, B_BACK, B_UNDEFINED };
  81
  82 //================================================================================
  83 /*!
  84  * \brief Convertor of a pair of integers to a sole index
  85  */
  86 struct _Indexer
  87 {
  88   int _xSize, _ySize;
  89   _Indexer( int xSize, int ySize ): _xSize(xSize), _ySize(ySize) {}
  90   int size() const { return _xSize * _ySize; }
  91   int operator()(const int x, const int y) const { return y * _xSize + x; }
  92 };
  93
  94 //================================================================================
  95 /*!
  96  * \brief Wrapper of a composite or an ordinary edge.
  97  */
  98 class _FaceSide
  99 {
 100 public:
 101   _FaceSide(const _FaceSide& other);
 102   _FaceSide(const TopoDS_Edge& edge=TopoDS_Edge());
 103   _FaceSide(const list<TopoDS_Edge>& edges);
 104   _FaceSide* GetSide(const int i);
 105   const _FaceSide* GetSide(const int i) const;
 106   int size() { return myChildren.size(); }
 107   int NbVertices() const;
 108   TopoDS_Vertex FirstVertex() const;
 109   TopoDS_Vertex LastVertex() const;
 110   TopoDS_Vertex Vertex(int i) const;
 111   bool Contain( const _FaceSide& side, int* which=0 ) const;
 112   bool Contain( const TopoDS_Vertex& vertex ) const;
 113   void AppendSide( const _FaceSide& side );
 114   void SetBottomSide( int i );
 115   int GetNbSegments(SMESH_Mesh& mesh) const;
 116   bool StoreNodes(SMESH_Mesh& mesh, vector<const SMDS_MeshNode*>& myGrid, bool reverse );
 117   void SetID(EQuadSides id) { myID = id; }
 118   static inline const TopoDS_TShape* ptr(const TopoDS_Shape& theShape)
 119   { return theShape.TShape().operator->(); }
 120   void Dump() const;
 121
 122 private:
 123
 124
 125   TopoDS_Edge       myEdge;
 126   list< _FaceSide > myChildren;
 127   int               myNbChildren;
 128
 129   //set<const TopoDS_TShape*> myVertices;
 130   TopTools_MapOfShape myVertices;
 131
 132   EQuadSides        myID; // debug
 133 };
 134 //================================================================================
 135 /*!
 136  * \brief Class corresponding to a meshed composite face of a box.
 137  *        Provides simplified access to it's sub-mesh data.
 138  */
 139 class _QuadFaceGrid
 140 {
 141   typedef list< _QuadFaceGrid > TChildren;
 142 public:
 143   _QuadFaceGrid();
 144
 145 public: //** Methods to find and orient faces of 6 sides of the box **//
 146
 147   //!< initialization
 148   bool Init(const TopoDS_Face& f);
 149
 150   //!< try to unite self with other face
 151   bool AddContinuousFace( const _QuadFaceGrid& f );
 152
 153   //!< Try to set the side as bottom hirizontal side
 154   bool SetBottomSide(const _FaceSide& side, int* sideIndex=0);
 155
 156   //!< Return face adjacent to i-th side of this face
 157   _QuadFaceGrid* FindAdjacentForSide(int i, vector<_QuadFaceGrid>& faces) const; // (0<i<4)
 158
 159   //!< Reverse edges in order to have the bottom edge going along axes of the unit box
 160   void ReverseEdges(/*int e1, int e2*/);
 161
 162   bool IsComplex() const { return !myChildren.empty(); }
 163
 164   typedef SMDS_SetIterator< const _QuadFaceGrid&, TChildren::const_iterator > TChildIterator;
 165
 166   TChildIterator GetChildren() const
 167   { return TChildIterator( myChildren.begin(), myChildren.end()); }
 168
 169 public: //** Loading and access to mesh **//
 170
 171   //!< Load nodes of a mesh
 172   bool LoadGrid( SMESH_Mesh& mesh );
 173
 174   //!< Return number of segments on the hirizontal sides
 175   int GetNbHoriSegments(SMESH_Mesh& mesh, bool withBrothers=false) const;
 176
 177   //!< Return number of segments on the vertical sides
 178   int GetNbVertSegments(SMESH_Mesh& mesh, bool withBrothers=false) const;
 179
 180   //!< Return a node by its position
 181   const SMDS_MeshNode* GetNode(int iHori, int iVert) const;
 182
 183   //!< Return node coordinates by its position
 184   gp_XYZ GetXYZ(int iHori, int iVert) const;
 185
 186 public: //** Access to member fields **//
 187
 188   //!< Return i-th face side (0<i<4)
 189   const _FaceSide& GetSide(int i) const;
 190
 191   //!< Return it's face, NULL if it is composite
 192   TopoDS_Face GetFace() const { return myFace; }
 193
 194   //!< Return normal to the face at vertex v
 195   bool GetNormal( const TopoDS_Vertex& v, gp_Vec& n ) const;
 196
 197   SMESH_ComputeErrorPtr GetError() const { return myError; }
 198
 199   void SetID(EBoxSides id) { myID = id; }
 200
 201   void DumpGrid() const;
 202
 203   void DumpVertices() const;
 204
 205 private:
 206
 207   bool error(const std::string& text, int code = COMPERR_ALGO_FAILED)
 208   { myError = SMESH_ComputeError::New( code, text ); return false; }
 209
 210   bool error(const SMESH_ComputeErrorPtr& err)
 211   { myError = err; return ( !myError || myError->IsOK() ); }
 212
 213   bool loadCompositeGrid(SMESH_Mesh& mesh);
 214
 215   bool fillGrid(SMESH_Mesh&                    theMesh,
 216                 vector<const SMDS_MeshNode*> & theGrid,
 217                 const _Indexer&                theIndexer,
 218                 int                            theX,
 219                 int                            theY);
 220
 221   bool locateChildren();
 222
 223   void setBrothers( set< _QuadFaceGrid* >& notLocatedBrothers );
 224
 225   TopoDS_Face myFace;
 226   _FaceSide   mySides;
 227   bool        myReverse;
 228
 229   TChildren   myChildren;
 230
 231   _QuadFaceGrid* myLeftBottomChild;
 232   _QuadFaceGrid* myRightBrother;
 233   _QuadFaceGrid* myUpBrother;
 234
 235   _Indexer    myIndexer;
 236   vector<const SMDS_MeshNode*>  myGrid;
 237
 238   SMESH_ComputeErrorPtr         myError;
 239
 240   EBoxSides   myID; // debug
 241 };
 242
 243 //================================================================================
 244 /*!
 245  * \brief Constructor
 246  */
 247 //================================================================================
 248
 249 StdMeshers_CompositeHexa_3D::StdMeshers_CompositeHexa_3D(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
 250   :SMESH_3D_Algo(hypId, studyId, gen)
 251 {
 252   _name = "CompositeHexa_3D";
 253   _shapeType = (1 << TopAbs_SHELL) | (1 << TopAbs_SOLID);       // 1 bit /shape type
 254 }
 255
 256 //================================================================================
 257 /*!
 258  * \brief always return true
 259  */
 260 //================================================================================
 261
 262 bool StdMeshers_CompositeHexa_3D::CheckHypothesis(SMESH_Mesh&         aMesh,
 263                                                   const TopoDS_Shape& aShape,
 264                                                   Hypothesis_Status&  aStatus)
 265 {
 266   aStatus = HYP_OK;
 267   return true;
 268 }
 269
 270 //================================================================================
 271 /*!
 272  * \brief Computes hexahedral mesh on a box with composite sides
 273  *  \param aMesh - mesh to compute
 274  *  \param aShape - shape to mesh
 275  *  \retval bool - succes sign
 276  */
 277 //================================================================================
 278
 279 bool StdMeshers_CompositeHexa_3D::Compute(SMESH_Mesh&         theMesh,
 280                                           const TopoDS_Shape& theShape)
 281 {
 282   SMESH_MesherHelper helper( theMesh );
 283   _quadraticMesh = helper.IsQuadraticSubMesh( theShape );
 284   helper.SetElementsOnShape( true );
 285
 286   // -------------------------
 287   // Try to find 6 side faces
 288   // -------------------------
 289   vector< _QuadFaceGrid > boxFaces; boxFaces.reserve( 6 );
 290   TopExp_Explorer exp;
 291   int iFace, nbFaces = 0;
 292   for ( exp.Init(theShape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next(), ++nbFaces )
 293   {
 294     _QuadFaceGrid f;
 295     if ( !f.Init( TopoDS::Face( exp.Current() )))
 296       return error (COMPERR_BAD_SHAPE);
 297     bool isContinuous = false;
 298     for ( int i=0; i < boxFaces.size() && !isContinuous; ++i )
 299       isContinuous = boxFaces[ i ].AddContinuousFace( f );
 300     if ( !isContinuous )
 301       boxFaces.push_back( f );
 302   }
 303   // Check what we have
 304   if ( boxFaces.size() != 6 && nbFaces != 6)
 305     return error
 306       (COMPERR_BAD_SHAPE,
 307        SMESH_Comment("Can't find 6 sides of a box. Number of found sides - ")<<boxFaces.size());
 308
 309   if ( boxFaces.size() != 6 && nbFaces == 6 ) { // strange ordinary box with continuous faces
 310     boxFaces.resize( 6 );
 311     iFace = 0;
 312     for ( exp.Init(theShape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next(), ++iFace )
 313       boxFaces[ iFace ].Init( TopoDS::Face( exp.Current() ) );
 314   }
 315   // ----------------------------------------
 316   // Find out position of faces within a box
 317   // ----------------------------------------
 318
 319   _QuadFaceGrid *fBottom, *fTop, *fFront, *fBack, *fLeft, *fRight;
 320   // start from a bottom face
 321   fBottom = &boxFaces[0];
 322   // find vertical faces
 323   fFront = fBottom->FindAdjacentForSide( Q_BOTTOM, boxFaces );
 324   fLeft  = fBottom->FindAdjacentForSide( Q_RIGHT, boxFaces );
 325   fBack  = fBottom->FindAdjacentForSide( Q_TOP, boxFaces );
 326   fRight = fBottom->FindAdjacentForSide( Q_LEFT, boxFaces );
 327   // check the found
 328   if ( !fFront || !fBack || !fLeft || !fRight )
 329     return error(COMPERR_BAD_SHAPE);
 330   // top face
 331   fTop = 0;
 332   for ( int i=1; i < boxFaces.size() && !fTop; ++i ) {
 333     fTop = & boxFaces[ i ];
 334     if ( fTop==fFront || fTop==fLeft || fTop==fBack || fTop==fRight )
 335       fTop = 0;
 336   }
 337   // set bottom of the top side
 338   if ( !fTop->SetBottomSide( fFront->GetSide( Q_TOP ) )) {
 339     if ( !fFront->IsComplex() )
 340       return error( ERR_LI("Error in StdMeshers_CompositeHexa_3D::Compute()"));
 341     else {
 342       _QuadFaceGrid::TChildIterator chIt = fFront->GetChildren();
 343       while ( chIt.more() ) {
 344         const _QuadFaceGrid& frontChild = chIt.next();
 345         if ( fTop->SetBottomSide( frontChild.GetSide( Q_TOP )))
 346           break;
 347       }
 348     }
 349   }
 350   if ( !fTop )
 351     return error(COMPERR_BAD_SHAPE);
 352
 353   fBottom->SetID( B_BOTTOM );
 354   fBack  ->SetID( B_BACK );
 355   fLeft  ->SetID( B_LEFT );
 356   fFront ->SetID( B_FRONT );
 357   fRight ->SetID( B_RIGHT );
 358   fTop   ->SetID( B_TOP );
 359
 360   // orient bottom egde of faces along axes of the unit box
 361   fBottom->ReverseEdges();
 362   fBack  ->ReverseEdges();
 363   fLeft  ->ReverseEdges();
 364
 365   // ------------------------------------------
 366   // Fill columns of nodes with existing nodes
 367   // ------------------------------------------
 368
 369   // let faces load their grids
 370   if ( !fBottom->LoadGrid( theMesh )) return error( fBottom->GetError() );
 371   if ( !fBack  ->LoadGrid( theMesh )) return error( fBack  ->GetError() );
 372   if ( !fLeft  ->LoadGrid( theMesh )) return error( fLeft  ->GetError() );
 373   if ( !fFront ->LoadGrid( theMesh )) return error( fFront ->GetError() );
 374   if ( !fRight ->LoadGrid( theMesh )) return error( fRight ->GetError() );
 375   if ( !fTop   ->LoadGrid( theMesh )) return error( fTop   ->GetError() );
 376
 377   int x, xSize = fBottom->GetNbHoriSegments(theMesh) + 1, X = xSize - 1;
 378   int y, ySize = fBottom->GetNbVertSegments(theMesh) + 1, Y = ySize - 1;
 379   int z, zSize = fFront ->GetNbVertSegments(theMesh) + 1, Z = zSize - 1;
 380   _Indexer colIndex( xSize, ySize );
 381   vector< vector< const SMDS_MeshNode* > > columns( colIndex.size() );
 382
 383   // fill node columns by front and back box sides
 384   for ( x = 0; x < xSize; ++x ) {
 385     vector< const SMDS_MeshNode* >& column0 = columns[ colIndex( x, 0 )];
 386     vector< const SMDS_MeshNode* >& column1 = columns[ colIndex( x, Y )];
 387     column0.resize( zSize );
 388     column1.resize( zSize );
 389     for ( z = 0; z < zSize; ++z ) {
 390       column0[ z ] = fFront->GetNode( x, z );
 391       column1[ z ] = fBack ->GetNode( x, z );
 392     }
 393   }
 394   // fill node columns by left and right box sides
 395   for ( y = 1; y < ySize-1; ++y ) {
 396     vector< const SMDS_MeshNode* >& column0 = columns[ colIndex( 0, y )];
 397     vector< const SMDS_MeshNode* >& column1 = columns[ colIndex( X, y )];
 398     column0.resize( zSize );
 399     column1.resize( zSize );
 400     for ( z = 0; z < zSize; ++z ) {
 401       column0[ z ] = fLeft ->GetNode( y, z );
 402       column1[ z ] = fRight->GetNode( y, z );
 403     }
 404   }
 405   // get nodes from top and bottom box sides
 406   for ( x = 1; x < xSize-1; ++x ) {
 407     for ( y = 1; y < ySize-1; ++y ) {
 408       vector< const SMDS_MeshNode* >& column = columns[ colIndex( x, y )];
 409       column.resize( zSize );
 410       column.front() = fBottom->GetNode( x, y );
 411       column.back()  = fTop   ->GetNode( x, y );
 412     }
 413   }
 414
 415   // ----------------------------
 416   // Add internal nodes of a box
 417   // ----------------------------
 418   // projection points of internal nodes on box sub-shapes by which
 419   // coordinates of internal nodes are computed
 420   vector<gp_XYZ> pointsOnShapes( SMESH_Block::ID_Shell );
 421
 422   // projections on vertices are constant
 423   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V000 ] = fBottom->GetXYZ( 0, 0 );
 424   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V100 ] = fBottom->GetXYZ( X, 0 );
 425   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V010 ] = fBottom->GetXYZ( 0, Y );
 426   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V110 ] = fBottom->GetXYZ( X, Y );
 427   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V001 ] = fTop->GetXYZ( 0, 0 );
 428   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V101 ] = fTop->GetXYZ( X, 0 );
 429   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V011 ] = fTop->GetXYZ( 0, Y );
 430   pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_V111 ] = fTop->GetXYZ( X, Y );
 431
 432   for ( x = 1; x < xSize-1; ++x )
 433   {
 434     gp_XYZ params; // normalized parameters of internal node within a unit box
 435     params.SetCoord( 1, x / double(X) );
 436     for ( y = 1; y < ySize-1; ++y )
 437     {
 438       params.SetCoord( 2, y / double(Y) );
 439       // column to fill during z loop
 440       vector< const SMDS_MeshNode* >& column = columns[ colIndex( x, y )];
 441       // points projections on horizontal edges
 442       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex00 ] = fBottom->GetXYZ( x, 0 );
 443       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex10 ] = fBottom->GetXYZ( x, Y );
 444       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y0 ] = fBottom->GetXYZ( 0, y );
 445       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y0 ] = fBottom->GetXYZ( X, y );
 446       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex01 ] = fTop->GetXYZ( x, 0 );
 447       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Ex11 ] = fTop->GetXYZ( x, Y );
 448       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E0y1 ] = fTop->GetXYZ( 0, y );
 449       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E1y1 ] = fTop->GetXYZ( X, y );
 450       // points projections on horizontal faces
 451       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy0 ] = fBottom->GetXYZ( x, y );
 452       pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fxy1 ] = fTop   ->GetXYZ( x, y );
 453       for ( z = 1; z < zSize-1; ++z ) // z loop
 454       {
 455         params.SetCoord( 3, z / double(Z) );
 456         // point projections on vertical edges
 457         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E00z ] = fFront->GetXYZ( 0, z );
 458         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E10z ] = fFront->GetXYZ( X, z );
 459         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E01z ] = fBack->GetXYZ( 0, z );
 460         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_E11z ] = fBack->GetXYZ( X, z );
 461         // point projections on vertical faces
 462         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx0z ] = fFront->GetXYZ( x, z );
 463         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_Fx1z ] = fBack ->GetXYZ( x, z );
 464         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F0yz ] = fLeft ->GetXYZ( y, z );
 465         pointsOnShapes[ SMESH_Block::ID_F1yz ] = fRight->GetXYZ( y, z );
 466
 467         // compute internal node coordinates
 468         gp_XYZ coords;
 469         SMESH_Block::ShellPoint( params, pointsOnShapes, coords );
 470         column[ z ] = helper.AddNode( coords.X(), coords.Y(), coords.Z() );
 471
 472 #ifdef DEB_GRID
 473         // debug
 474         //cout << "----------------------------------------------------------------------"<<endl;
 475         //for ( int id = SMESH_Block::ID_V000; id < SMESH_Block::ID_Shell; ++id)
 476         //{
 477         //  gp_XYZ p = pointsOnShapes[ id ];
 478         //  SMESH_Block::DumpShapeID( id,cout)<<" ( "<<p.X()<<", "<<p.Y()<<", "<<p.Z()<<" )"<<endl;
 479         //}
 480         //cout << "Params: ( "<< params.X()<<", "<<params.Y()<<", "<<params.Z()<<" )"<<endl;
 481         //cout << "coords: ( "<< coords.X()<<", "<<coords.Y()<<", "<<coords.Z()<<" )"<<endl;
 482 #endif
 483       }
 484     }
 485   }
 486   // faces no more needed, free memory
 487   boxFaces.clear();
 488
 489   // ----------------
 490   // Add hexahedrons
 491   // ----------------
 492   for ( x = 0; x < xSize-1; ++x ) {
 493     for ( y = 0; y < ySize-1; ++y ) {
 494       vector< const SMDS_MeshNode* >& col00 = columns[ colIndex( x, y )];
 495       vector< const SMDS_MeshNode* >& col10 = columns[ colIndex( x+1, y )];
 496       vector< const SMDS_MeshNode* >& col01 = columns[ colIndex( x, y+1 )];
 497       vector< const SMDS_MeshNode* >& col11 = columns[ colIndex( x+1, y+1 )];
 498       for ( z = 0; z < zSize-1; ++z )
 499       {
 500         // bottom face normal of a hexa mush point outside the volume
 501         helper.AddVolume(col00[z],   col01[z],   col11[z],   col10[z],
 502                          col00[z+1], col01[z+1], col11[z+1], col10[z+1]);
 503       }
 504     }
 505   }
 506   return true;
 507 }
 508
 509
 510 //=======================================================================
 511 //function : GetNb2d
 512 //purpose  : auxilary for Evaluate
 513 //=======================================================================
 514 int GetNb2d(_QuadFaceGrid* QFG, SMESH_Mesh& theMesh,
 515             MapShapeNbElems& aResMap)
 516 {
 517   int nb2d = 0;
 518   _QuadFaceGrid::TChildIterator aCI = QFG->GetChildren();
 519   while( aCI.more() ) {
 520     const _QuadFaceGrid& currChild = aCI.next();
 521     SMESH_subMesh *sm = theMesh.GetSubMesh(currChild.GetFace());
 522     if( sm ) {
 523       MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find(sm);
 524       if( anIt == aResMap.end() ) continue;
 525       std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
 526       nb2d += Max(aVec[SMDSEntity_Quadrangle],aVec[SMDSEntity_Quad_Quadrangle]);
 527     }
 528   }
 529   return nb2d;
 530 }
 531
 532
 533 //================================================================================
 534 /*!
 535  *  Evaluate
 536  */
 537 //================================================================================
 538
 539 bool StdMeshers_CompositeHexa_3D::Evaluate(SMESH_Mesh& theMesh,
 540                                            const TopoDS_Shape& theShape,
 541                                            MapShapeNbElems& aResMap)
 542 {
 543   SMESH_MesherHelper aTool(theMesh);
 544   bool _quadraticMesh = aTool.IsQuadraticSubMesh(theShape);
 545
 546
 547   // -------------------------
 548   // Try to find 6 side faces
 549   // -------------------------
 550   vector< _QuadFaceGrid > boxFaces; boxFaces.reserve( 6 );
 551   TopExp_Explorer exp;
 552   int iFace, nbFaces = 0;
 553   for ( exp.Init(theShape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next(), ++nbFaces )
 554   {
 555     _QuadFaceGrid f;
 556     if ( !f.Init( TopoDS::Face( exp.Current() )))
 557       //return error (COMPERR_BAD_SHAPE);
 558       return false;
 559     bool isContinuous = false;
 560     for ( int i=0; i < boxFaces.size() && !isContinuous; ++i )
 561       isContinuous = boxFaces[ i ].AddContinuousFace( f );
 562     if ( !isContinuous )
 563       boxFaces.push_back( f );
 564   }
 565   // Check what we have
 566   if ( boxFaces.size() != 6 && nbFaces != 6)
 567     //return error
 568     //  (COMPERR_BAD_SHAPE,
 569     //   SMESH_Comment("Can't find 6 sides of a box. Number of found sides - ")<<boxFaces.size());
 570     return false;
 571
 572   if ( boxFaces.size() != 6 && nbFaces == 6 ) { // strange ordinary box with continuous faces
 573     boxFaces.resize( 6 );
 574     iFace = 0;
 575     for ( exp.Init(theShape, TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next(), ++iFace )
 576       boxFaces[ iFace ].Init( TopoDS::Face( exp.Current() ) );
 577   }
 578
 579   // ----------------------------------------
 580   // Find out position of faces within a box
 581   // ----------------------------------------
 582
 583   _QuadFaceGrid *fBottom, *fTop, *fFront, *fBack, *fLeft, *fRight;
 584   // start from a bottom face
 585   fBottom = &boxFaces[0];
 586   // find vertical faces
 587   fFront = fBottom->FindAdjacentForSide( Q_BOTTOM, boxFaces );
 588   fLeft  = fBottom->FindAdjacentForSide( Q_RIGHT, boxFaces );
 589   fBack  = fBottom->FindAdjacentForSide( Q_TOP, boxFaces );
 590   fRight = fBottom->FindAdjacentForSide( Q_LEFT, boxFaces );
 591   // check the found
 592   if ( !fFront || !fBack || !fLeft || !fRight )
 593     //return error(COMPERR_BAD_SHAPE);
 594     return false;
 595   // top face
 596   fTop = 0;
 597   int i = 1;
 598   for(; i < boxFaces.size() && !fTop; ++i ) {
 599     fTop = & boxFaces[ i ];
 600     if ( fTop==fFront || fTop==fLeft || fTop==fBack || fTop==fRight )
 601       fTop = 0;
 602   }
 603   // set bottom of the top side
 604   if ( !fTop->SetBottomSide( fFront->GetSide( Q_TOP ) )) {
 605     if ( !fFront->IsComplex() )
 606       //return error( ERR_LI("Error in StdMeshers_CompositeHexa_3D::Compute()"));
 607       return false;
 608     else {
 609       _QuadFaceGrid::TChildIterator chIt = fFront->GetChildren();
 610       while ( chIt.more() ) {
 611         const _QuadFaceGrid& frontChild = chIt.next();
 612         if ( fTop->SetBottomSide( frontChild.GetSide( Q_TOP )))
 613           break;
 614       }
 615     }
 616   }
 617   if ( !fTop )
 618     //return error(COMPERR_BAD_SHAPE);
 619     return false;
 620
 621
 622   TopTools_SequenceOfShape BottomFaces;
 623   _QuadFaceGrid::TChildIterator aCI = fBottom->GetChildren();
 624   while( aCI.more() ) {
 625     const _QuadFaceGrid& currChild = aCI.next();
 626     BottomFaces.Append(currChild.GetFace());
 627   }
 628   // find boundary edges and internal nodes for bottom face
 629   TopTools_SequenceOfShape BndEdges;
 630   int nb0d_in = 0;
 631   //TopTools_MapOfShape BndEdges;
 632   for(i=1; i<=BottomFaces.Length(); i++) {
 633     for (TopExp_Explorer exp(BottomFaces.Value(i), TopAbs_EDGE); exp.More(); exp.Next()) {
 634       int nb0 = 0;
 635       SMESH_subMesh *sm = theMesh.GetSubMesh(exp.Current());
 636       if( sm ) {
 637         MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find(sm);
 638         if( anIt == aResMap.end() ) continue;
 639         std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
 640         nb0 = aVec[SMDSEntity_Node];
 641       }
 642       int j = 1;
 643       for(; j<=BndEdges.Length(); j++) {
 644         if( BndEdges.Value(j) == exp.Current() ) {
 645           // internal edge => remove it
 646           BndEdges.Remove(j);
 647           nb0d_in += nb0;
 648           break;
 649         }
 650       }
 651       if( j > BndEdges.Length() ) {
 652         BndEdges.Append(exp.Current());
 653       }
 654       //if( BndEdges.Contains(exp.Current()) ) {
 655       //BndEdges.Remove( exp.Current() );
 656       //}
 657       //else {
 658       //BndEdges.Add( exp.Current() );
 659       //}
 660     }
 661   }
 662
 663   // find number of 1d elems for bottom face
 664   int nb1d = 0;
 665   for(i=1; i<=BndEdges.Length(); i++) {
 666     SMESH_subMesh *sm = theMesh.GetSubMesh(BndEdges.Value(i));
 667     if( sm ) {
 668       MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find(sm);
 669       if( anIt == aResMap.end() ) continue;
 670       std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
 671       nb1d += Max(aVec[SMDSEntity_Edge],aVec[SMDSEntity_Quad_Edge]);
 672     }
 673   }
 674
 675   // find number of 2d elems on side faces
 676   int nb2d = 0;
 677   nb2d += GetNb2d(fFront, theMesh, aResMap);
 678   nb2d += GetNb2d(fRight, theMesh, aResMap);
 679   nb2d += GetNb2d(fBack, theMesh, aResMap);
 680   nb2d += GetNb2d(fLeft, theMesh, aResMap);
 681
 682   // find number of 2d elems and nodes on bottom faces
 683   int nb0d=0, nb2d_3=0, nb2d_4=0;
 684   for(i=1; i<=BottomFaces.Length(); i++) {
 685     SMESH_subMesh *sm = theMesh.GetSubMesh(BottomFaces.Value(i));
 686     if( sm ) {
 687       MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find(sm);
 688       if( anIt == aResMap.end() ) continue;
 689       std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
 690       nb0d += aVec[SMDSEntity_Node];
 691       nb2d_3 += Max(aVec[SMDSEntity_Triangle],   aVec[SMDSEntity_Quad_Triangle]);
 692       nb2d_4 += Max(aVec[SMDSEntity_Quadrangle], aVec[SMDSEntity_Quad_Quadrangle]);
 693     }
 694   }
 695   nb0d += nb0d_in;
 696
 697   std::vector<int> aResVec(SMDSEntity_Last);
 698   for(int i=SMDSEntity_Node; i<SMDSEntity_Last; i++) aResVec[i] = 0;
 699   if(_quadraticMesh) {
 700     aResVec[SMDSEntity_Quad_Penta] = nb2d_3 * ( nb2d/nb1d );
 701     aResVec[SMDSEntity_Quad_Hexa]  = nb2d_4 * ( nb2d/nb1d );
 702     aResVec[SMDSEntity_Node] = nb0d * ( 2*nb2d/nb1d - 1 );
 703   }
 704   else {
 705     aResVec[SMDSEntity_Node]  = nb0d * ( nb2d/nb1d - 1 );
 706     aResVec[SMDSEntity_Penta] = nb2d_3 * ( nb2d/nb1d );
 707     aResVec[SMDSEntity_Hexa]  = nb2d_4 * ( nb2d/nb1d );
 708   }
 709   SMESH_subMesh * sm = theMesh.GetSubMesh(theShape);
 710   aResMap.insert(std::make_pair(sm,aResVec));
 711
 712   return true;
 713 }
 714
 715
 716 //================================================================================
 717 /*!
 718  * \brief constructor of non-initialized _QuadFaceGrid
 719  */
 720 //================================================================================
 721
 722 _QuadFaceGrid::_QuadFaceGrid():
 723   myReverse(false), myRightBrother(0), myUpBrother(0), myIndexer(0,0), myID(B_UNDEFINED)
 724 {
 725 }
 726
 727 //================================================================================
 728 /*!
 729  * \brief Initialization
 730  */
 731 //================================================================================
 732
 733 bool _QuadFaceGrid::Init(const TopoDS_Face& f)
 734 {
 735   myFace         = f;
 736   mySides        = _FaceSide();
 737   myReverse      = false;
 738   myLeftBottomChild = myRightBrother = myUpBrother = 0;
 739   myChildren.clear();
 740   myGrid.clear();
 741   //if ( myFace.Orientation() != TopAbs_FORWARD )
 742     //myFace.Reverse();
 743
 744   TopoDS_Vertex V;
 745   list< TopoDS_Edge > edges;
 746   list< int > nbEdgesInWire;
 747   int nbWire = SMESH_Block::GetOrderedEdges (myFace, V, edges, nbEdgesInWire);
 748   if ( nbWire != 1 )
 749     return false;
 750
 751   list< TopoDS_Edge >::iterator edgeIt = edges.begin();
 752   if ( nbEdgesInWire.front() == 4 ) // exactly 4 edges
 753   {
 754     for ( ; edgeIt != edges.end(); ++edgeIt )
 755       mySides.AppendSide( _FaceSide( *edgeIt ));
 756   }
 757   else if ( nbEdgesInWire.front() > 4 ) { // more than 4 edges - try to unite some
 758     list< TopoDS_Edge > sideEdges;
 759     while ( !edges.empty()) {
 760       sideEdges.clear();
 761       sideEdges.splice( sideEdges.end(), edges, edges.begin());// edges.front()->sideEdges.back()
 762       while ( !edges.empty() ) {
 763         if ( SMESH_Algo::IsContinuous( sideEdges.back(), edges.front() )) {
 764           sideEdges.splice( sideEdges.end(), edges, edges.begin());
 765         }
 766         else if ( SMESH_Algo::IsContinuous( sideEdges.front(), edges.back() )) {
 767           sideEdges.splice( sideEdges.begin(), edges, --edges.end());
 768         }
 769         else {
 770           break;
 771         }
 772       }
 773       mySides.AppendSide( _FaceSide( sideEdges ));
 774     }
 775   }
 776   if (mySides.size() != 4)
 777     return false;
 778
 779 #ifdef _DEBUG_
 780   mySides.GetSide( Q_BOTTOM )->SetID( Q_BOTTOM );
 781   mySides.GetSide( Q_RIGHT  )->SetID( Q_RIGHT );
 782   mySides.GetSide( Q_TOP    )->SetID( Q_TOP );
 783   mySides.GetSide( Q_LEFT   )->SetID( Q_LEFT );
 784 #endif
 785
 786   return true;
 787 }
 788
 789 //================================================================================
 790 /*!
 791  * \brief Try to unite self with other ordinary face
 792  */
 793 //================================================================================
 794
 795 bool _QuadFaceGrid::AddContinuousFace( const _QuadFaceGrid& other )
 796 {
 797   for ( int i = 0; i < 4; ++i ) {
 798     const _FaceSide& otherSide = other.GetSide( i );
 799     int iMyCommon;
 800     if ( mySides.Contain( otherSide, &iMyCommon ) ) {
 801       // check if normals of two faces are collinear at all vertices of a otherSide
 802       const double angleTol = M_PI / 180. / 2.;
 803       int iV, nbV = otherSide.NbVertices(), nbCollinear = 0;
 804       for ( iV = 0; iV < nbV; ++iV )
 805       {
 806         TopoDS_Vertex v = otherSide.Vertex( iV );
 807         gp_Vec n1, n2;
 808         if ( !GetNormal( v, n1 ) || !other.GetNormal( v, n2 ))
 809           continue;
 810         if ( n1 * n2 < 0 )
 811           n1.Reverse();
 812         if ( n1.Angle(n2) < angleTol )
 813           nbCollinear++;
 814         else
 815           break;
 816       }
 817       if ( nbCollinear > 1 ) { // this face becomes composite if not yet is
 818         DUMP_VERT("Cont 1", mySides.GetSide(iMyCommon)->FirstVertex());
 819         DUMP_VERT("Cont 2", mySides.GetSide(iMyCommon)->LastVertex());
 820         DUMP_VERT("Cont 3", otherSide.FirstVertex());
 821         DUMP_VERT("Cont 4", otherSide.LastVertex());
 822         if ( myChildren.empty() ) {
 823           myChildren.push_back( *this );
 824           myFace.Nullify();
 825         }
 826         myChildren.push_back( other );
 827         int otherBottomIndex = ( 4 + i - iMyCommon + 2 ) % 4;
 828         myChildren.back().SetBottomSide( other.GetSide( otherBottomIndex ));
 829         // collect vertices in mySides
 830         mySides.AppendSide( other.GetSide(0) );
 831         mySides.AppendSide( other.GetSide(1) );
 832         mySides.AppendSide( other.GetSide(2) );
 833         mySides.AppendSide( other.GetSide(3) );
 834         return true;
 835       }
 836     }
 837   }
 838   return false;
 839 }
 840
 841 //================================================================================
 842 /*!
 843  * \brief Try to set the side as bottom hirizontal side
 844  */
 845 //================================================================================
 846
 847 bool _QuadFaceGrid::SetBottomSide(const _FaceSide& bottom, int* sideIndex)
 848 {
 849   myLeftBottomChild = myRightBrother = myUpBrother = 0;
 850
 851   int myBottomIndex;
 852   if ( myChildren.empty() )
 853   {
 854     if ( mySides.Contain( bottom, &myBottomIndex )) {
 855       mySides.SetBottomSide( myBottomIndex );
 856       if ( sideIndex )
 857         *sideIndex = myBottomIndex;
 858       return true;
 859     }
 860   }
 861   else
 862   {
 863     TChildren::iterator childFace = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
 864     for ( ; childFace != childEnd; ++childFace )
 865     {
 866       if ( childFace->SetBottomSide( bottom, &myBottomIndex ))
 867       {
 868         TChildren::iterator orientedCild = childFace;
 869         for ( childFace = myChildren.begin(); childFace != childEnd; ++childFace ) {
 870           if ( childFace != orientedCild )
 871             childFace->SetBottomSide( childFace->GetSide( myBottomIndex ));
 872         }
 873         if ( sideIndex )
 874           *sideIndex = myBottomIndex;
 875         return true;
 876       }
 877     }
 878   }
 879   return false;
 880 }
 881
 882 //================================================================================
 883 /*!
 884  * \brief Return face adjacent to i-th side of this face, (0<i<4)
 885  */
 886 //================================================================================
 887
 888 _QuadFaceGrid* _QuadFaceGrid::FindAdjacentForSide(int i, vector<_QuadFaceGrid>& faces) const
 889 {
 890   for ( int iF = 0; iF < faces.size(); ++iF ) {
 891     _QuadFaceGrid* f  = &faces[ iF ];
 892     if ( f != this && f->SetBottomSide( GetSide( i )))
 893       return f;
 894   }
 895   return (_QuadFaceGrid*) 0;
 896 }
 897
 898 //================================================================================
 899 /*!
 900  * \brief Return i-th side
 901  */
 902 //================================================================================
 903
 904 const _FaceSide& _QuadFaceGrid::GetSide(int i) const
 905 {
 906   if ( myChildren.empty() )
 907     return *mySides.GetSide(i);
 908
 909   _QuadFaceGrid* me = const_cast<_QuadFaceGrid*>(this);
 910   if ( !me->locateChildren() || !myLeftBottomChild )
 911     return *mySides.GetSide(i);
 912
 913   const _QuadFaceGrid* child = myLeftBottomChild;
 914   switch ( i ){
 915   case Q_BOTTOM:
 916   case Q_LEFT:
 917     break;
 918   case Q_RIGHT:
 919     while ( child->myRightBrother )
 920       child = child->myRightBrother;
 921     break;
 922   case Q_TOP:
 923     while ( child->myUpBrother )
 924       child = child->myUpBrother;
 925     break;
 926   default: ;
 927   }
 928   return child->GetSide( i );
 929 }
 930
 931 //================================================================================
 932 /*!
 933  * \brief Reverse edges in order to have them oriented along axes of the unit box
 934  */
 935 //================================================================================
 936
 937 void _QuadFaceGrid::ReverseEdges(/*int e1, int e2*/)
 938 {
 939   myReverse = !myReverse;
 940
 941 // #ifdef DEB_FACES
 942 //   if ( !myFace.IsNull() )
 943 //     TopAbs::Print(myFace.Orientation(), cout);
 944 // #endif
 945
 946   if ( myChildren.empty() )
 947   {
 948 //     mySides.GetSide( e1 )->Reverse();
 949 //     mySides.GetSide( e2 )->Reverse();
 950     DumpVertices();
 951   }
 952   else
 953   {
 954     DumpVertices();
 955     TChildren::iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
 956     for ( ; child != childEnd; ++child )
 957       child->ReverseEdges( /*e1, e2*/ );
 958   }
 959 }
 960
 961 //================================================================================
 962 /*!
 963  * \brief Load nodes of a mesh
 964  */
 965 //================================================================================
 966
 967 bool _QuadFaceGrid::LoadGrid( SMESH_Mesh& mesh )
 968 {
 969   if ( !myChildren.empty() )
 970   {
 971     // Let child faces load their grids
 972     TChildren::iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
 973     for ( ; child != childEnd; ++child ) {
 974       child->SetID( myID );
 975       if ( !child->LoadGrid( mesh ) )
 976         return error( child->GetError() );
 977     }
 978     // Fill myGrid with nodes of patches
 979     return loadCompositeGrid( mesh );
 980   }
 981
 982   // ---------------------------------------
 983   // Fill myGrid with nodes bound to myFace
 984   // ---------------------------------------
 985
 986   if ( !myGrid.empty() )
 987     return true;
 988
 989   SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh = mesh.GetSubMesh( myFace )->GetSubMeshDS();
 990   // check that all faces are quadrangular
 991   SMDS_ElemIteratorPtr fIt = faceSubMesh->GetElements();
 992   while ( fIt->more() )
 993     if ( fIt->next()->NbNodes() % 4 > 0 )
 994       return error("Non-quadrangular mesh faces are not allowed on sides of a composite block");
 995
 996   myIndexer._xSize = 1 + mySides.GetSide( Q_BOTTOM )->GetNbSegments( mesh );
 997   myIndexer._ySize = 1 + mySides.GetSide( Q_LEFT   )->GetNbSegments( mesh );
 998
 999   myGrid.resize( myIndexer.size() );
1000
1001   // strore nodes bound to the bottom edge
1002   mySides.GetSide( Q_BOTTOM )->StoreNodes( mesh, myGrid, myReverse );
1003
1004   // store the rest nodes row by row
1005
1006   const SMDS_MeshNode* dummy = mesh.GetMeshDS()->AddNode(0,0,0);
1007   const SMDS_MeshElement* firstQuad = dummy; // most left face above the last row of found nodes
1008
1009   int nbFoundNodes = myIndexer._xSize;
1010   while ( nbFoundNodes != myGrid.size() )
1011   {
1012     // first and last nodes of the last filled row of nodes
1013     const SMDS_MeshNode* n1down = myGrid[ nbFoundNodes - myIndexer._xSize ];
1014     const SMDS_MeshNode* n2down = myGrid[ nbFoundNodes - myIndexer._xSize + 1];
1015     const SMDS_MeshNode* n1downLast = myGrid[ nbFoundNodes-1 ];
1016
1017     // find the first face above the row by the first two left nodes
1018     //
1019     // n1up     n2up
1020     //     o---o
1021     //     |   |
1022     //     o---o  o  o  o  o
1023     //n1down    n2down
1024     //
1025     TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
1026     avoidSet.insert( firstQuad );
1027     firstQuad = SMESH_MeshEditor::FindFaceInSet( n1down, n2down, emptySet, avoidSet);
1028     while ( firstQuad && !faceSubMesh->Contains( firstQuad )) {
1029       avoidSet.insert( firstQuad );
1030       firstQuad = SMESH_MeshEditor::FindFaceInSet( n1down, n2down, emptySet, avoidSet);
1031     }
1032     if ( !firstQuad || !faceSubMesh->Contains( firstQuad ))
1033       return error(ERR_LI("Error in _QuadFaceGrid::LoadGrid()"));
1034
1035     // find the node of quad bound to the left geom edge
1036     int i2down = firstQuad->GetNodeIndex( n2down );
1037     const SMDS_MeshNode* n1up = firstQuad->GetNode(( i2down+2 ) % 4 );
1038     myGrid[ nbFoundNodes++ ] = n1up;
1039     // the 4-the node of the first quad
1040     int i1down = firstQuad->GetNodeIndex( n1down );
1041     const SMDS_MeshNode* n2up = firstQuad->GetNode(( i1down+2 ) % 4 );
1042     myGrid[ nbFoundNodes++ ] = n2up;
1043
1044     n1down = n2down;
1045     n1up   = n2up;
1046     const SMDS_MeshElement* quad = firstQuad;
1047
1048     // find the rest nodes by remaining faces above the row
1049     //
1050     //             n1up
1051     //     o---o--o
1052     //     |   |  | ->
1053     //     o---o--o  o  o  o
1054     //                      n1downLast
1055     //
1056     while ( n1down != n1downLast )
1057     {
1058       // next face
1059       avoidSet.clear(); avoidSet.insert( quad );
1060       quad = SMESH_MeshEditor::FindFaceInSet( n1down, n1up, emptySet, avoidSet );
1061       if ( !quad || quad->NbNodes() % 4 > 0)
1062         return error(ERR_LI("Error in _QuadFaceGrid::LoadGrid()"));
1063
1064       // next node
1065       if ( quad->GetNode( i1down ) != n1down ) // check already found index
1066         i1down = quad->GetNodeIndex( n1down );
1067       n2up = quad->GetNode(( i1down+2 ) % 4 );
1068       myGrid[ nbFoundNodes++ ] = n2up;
1069
1070       n1down = myGrid[ nbFoundNodes - myIndexer._xSize - 1 ];
1071       n1up   = n2up;
1072     }
1073   }
1074   mesh.GetMeshDS()->RemoveNode(dummy);
1075   DumpGrid(); // debug
1076
1077   return true;
1078 }
1079
1080 //================================================================================
1081 /*!
1082  * \brief Find out mutual location of children: find their right and up brothers
1083  */
1084 //================================================================================
1085
1086 bool _QuadFaceGrid::locateChildren()
1087 {
1088   if ( myLeftBottomChild )
1089     return true;
1090
1091   TChildren::iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
1092
1093   // find a child sharing it's first bottom vertex with no other brother
1094   myLeftBottomChild = 0;
1095   for ( ; !myLeftBottomChild && child != childEnd; ++child )
1096   {
1097     TopoDS_Vertex leftVertex = child->GetSide( Q_BOTTOM ).FirstVertex();
1098     bool sharedVertex = false;
1099     TChildren::iterator otherChild = myChildren.begin();
1100     for ( ; otherChild != childEnd && !sharedVertex; ++otherChild )
1101       if ( otherChild != child )
1102         sharedVertex = otherChild->mySides.Contain( leftVertex );
1103     if ( !sharedVertex ) {
1104       myLeftBottomChild = & (*child);
1105       DUMP_VERT("0 left bottom Vertex: ",leftVertex );
1106     }
1107   }
1108   if (!myLeftBottomChild)
1109     return error(ERR_LI("Error in locateChildren()"));
1110
1111   set< _QuadFaceGrid* > notLocatedChilren;
1112   for (child = myChildren.begin() ; child != childEnd; ++child )
1113     notLocatedChilren.insert( & (*child));
1114
1115   // connect myLeftBottomChild to it's right and upper brothers
1116   notLocatedChilren.erase( myLeftBottomChild );
1117   myLeftBottomChild->setBrothers( notLocatedChilren );
1118   if ( !notLocatedChilren.empty() )
1119     return error(ERR_LI("Error in locateChildren()"));
1120
1121   return true;
1122 }
1123
1124 //================================================================================
1125 /*!
1126  * \brief Fill myGrid with nodes of patches
1127  */
1128 //================================================================================
1129
1130 bool _QuadFaceGrid::loadCompositeGrid(SMESH_Mesh& mesh)
1131 {
1132   // Find out mutual location of children: find their right and up brothers
1133   if ( !locateChildren() )
1134     return false;
1135
1136   // Load nodes according to mutual location of children
1137
1138   // grid size
1139   myIndexer._xSize = 1 + myLeftBottomChild->GetNbHoriSegments(mesh, /*withBrothers=*/true);
1140   myIndexer._ySize = 1 + myLeftBottomChild->GetNbVertSegments(mesh, /*withBrothers=*/true);
1141
1142   myGrid.resize( myIndexer.size() );
1143
1144   int fromX = myReverse ? myIndexer._xSize : 0;
1145   if (!myLeftBottomChild->fillGrid( mesh, myGrid, myIndexer, fromX, 0 ))
1146     return error( myLeftBottomChild->GetError() );
1147
1148   DumpGrid();
1149
1150   return true;
1151 }
1152
1153 //================================================================================
1154 /*!
1155  * \brief Find right an upper brothers among notLocatedBrothers
1156  */
1157 //================================================================================
1158
1159 void _QuadFaceGrid::setBrothers( set< _QuadFaceGrid* >& notLocatedBrothers )
1160 {
1161   if ( !notLocatedBrothers.empty() )
1162   {
1163     // find right brother
1164     TopoDS_Vertex rightVertex = GetSide( Q_BOTTOM ).LastVertex();
1165     DUMP_VERT("1 right bottom Vertex: ",rightVertex );
1166     set< _QuadFaceGrid* >::iterator brIt, brEnd = notLocatedBrothers.end();
1167     for ( brIt = notLocatedBrothers.begin(); !myRightBrother && brIt != brEnd; ++brIt )
1168     {
1169       _QuadFaceGrid* brother = *brIt;
1170       TopoDS_Vertex brotherLeftVertex = brother->GetSide( Q_BOTTOM ).FirstVertex();
1171       DUMP_VERT( "brother left bottom: ", brotherLeftVertex );
1172       if ( rightVertex.IsSame( brotherLeftVertex )) {
1173         myRightBrother = brother;
1174         notLocatedBrothers.erase( myRightBrother );
1175       }
1176     }
1177     // find upper brother
1178     TopoDS_Vertex upVertex = GetSide( Q_LEFT ).FirstVertex();
1179     DUMP_VERT("1 left up Vertex: ",upVertex);
1180     brIt = notLocatedBrothers.begin(), brEnd = notLocatedBrothers.end();
1181     for ( ; !myUpBrother && brIt != brEnd; ++brIt )
1182     {
1183       _QuadFaceGrid* brother = *brIt;
1184       TopoDS_Vertex brotherLeftVertex = brother->GetSide( Q_BOTTOM ).FirstVertex();
1185       DUMP_VERT("brother left bottom: ", brotherLeftVertex);
1186       if ( upVertex.IsSame( brotherLeftVertex )) {
1187         myUpBrother = brother;
1188         notLocatedBrothers.erase( myUpBrother );
1189       }
1190     }
1191     // recursive call
1192     if ( myRightBrother )
1193       myRightBrother->setBrothers( notLocatedBrothers );
1194     if ( myUpBrother )
1195       myUpBrother->setBrothers( notLocatedBrothers );
1196   }
1197 }
1198
1199 //================================================================================
1200 /*!
1201  * \brief Store nodes of a simple face into grid starting from (x,y) position
1202  */
1203 //================================================================================
1204
1205 bool _QuadFaceGrid::fillGrid(SMESH_Mesh&                    theMesh,
1206                              vector<const SMDS_MeshNode*> & theGrid,
1207                              const _Indexer&                theIndexer,
1208                              int                            theX,
1209                              int                            theY)
1210 {
1211   if ( myGrid.empty() && !LoadGrid( theMesh ))
1212     return false;
1213
1214   // store my own grid in the global grid
1215
1216   int fromX = myReverse ? theX - myIndexer._xSize: theX;
1217
1218   for ( int i = 0, x = fromX; i < myIndexer._xSize; ++i, ++x )
1219     for ( int j = 0, y = theY; j < myIndexer._ySize; ++j, ++y )
1220       theGrid[ theIndexer( x, y )] = myGrid[ myIndexer( i, j )];
1221
1222   // store grids of my right and upper brothers
1223
1224   if ( myRightBrother )
1225   {
1226     if ( myReverse )
1227       fromX += 1;
1228     else
1229       fromX += myIndexer._xSize - 1;
1230     if ( !myRightBrother->fillGrid( theMesh, theGrid, theIndexer, fromX, theY ))
1231       return error( myRightBrother->GetError() );
1232   }
1233   if ( myUpBrother )
1234   {
1235     if ( !myUpBrother->fillGrid( theMesh, theGrid, theIndexer,
1236                                  theX, theY + myIndexer._ySize - 1))
1237       return error( myUpBrother->GetError() );
1238   }
1239   return true;
1240 }
1241
1242 //================================================================================
1243 /*!
1244  * \brief Return number of segments on the hirizontal sides
1245  */
1246 //================================================================================
1247
1248 int _QuadFaceGrid::GetNbHoriSegments(SMESH_Mesh& mesh, bool withBrothers) const
1249 {
1250   int nbSegs = 0;
1251   if ( myLeftBottomChild )
1252   {
1253     nbSegs += myLeftBottomChild->GetNbHoriSegments( mesh, true );
1254   }
1255   else
1256   {
1257     nbSegs = mySides.GetSide( Q_BOTTOM )->GetNbSegments(mesh);
1258     if ( withBrothers && myRightBrother )
1259       nbSegs += myRightBrother->GetNbHoriSegments( mesh, withBrothers );
1260   }
1261   return nbSegs;
1262 }
1263
1264 //================================================================================
1265 /*!
1266  * \brief Return number of segments on the vertical sides
1267  */
1268 //================================================================================
1269
1270 int _QuadFaceGrid::GetNbVertSegments(SMESH_Mesh& mesh, bool withBrothers) const
1271 {
1272   int nbSegs = 0;
1273   if ( myLeftBottomChild )
1274   {
1275     nbSegs += myLeftBottomChild->GetNbVertSegments( mesh, true );
1276   }
1277   else
1278   {
1279     nbSegs = mySides.GetSide( Q_LEFT )->GetNbSegments(mesh);
1280     if ( withBrothers && myUpBrother )
1281       nbSegs += myUpBrother->GetNbVertSegments( mesh, withBrothers );
1282   }
1283   return nbSegs;
1284 }
1285
1286 //================================================================================
1287 /*!
1288  * \brief Return a node by its position
1289  */
1290 //================================================================================
1291
1292 const SMDS_MeshNode* _QuadFaceGrid::GetNode(int iHori, int iVert) const
1293 {
1294   return myGrid[ myIndexer( iHori, iVert )];
1295 }
1296
1297 //================================================================================
1298 /*!
1299  * \brief Return node coordinates by its position
1300  */
1301 //================================================================================
1302
1303 gp_XYZ _QuadFaceGrid::GetXYZ(int iHori, int iVert) const
1304 {
1305   const SMDS_MeshNode* n = myGrid[ myIndexer( iHori, iVert )];
1306   return gp_XYZ( n->X(), n->Y(), n->Z() );
1307 }
1308
1309 //================================================================================
1310 /*!
1311  * \brief Return normal to the face at vertex v
1312  */
1313 //================================================================================
1314
1315 bool _QuadFaceGrid::GetNormal( const TopoDS_Vertex& v, gp_Vec& n ) const
1316 {
1317   if ( myChildren.empty() )
1318   {
1319     if ( mySides.Contain( v )) {
1320       try {
1321         gp_Pnt2d uv = BRep_Tool::Parameters( v, myFace );
1322         BRepAdaptor_Surface surface( myFace );
1323         gp_Pnt p; gp_Vec d1u, d1v;
1324         surface.D1( uv.X(), uv.Y(), p, d1u, d1v );
1325         n = d1u.Crossed( d1v );
1326         return true;
1327       }
1328       catch (Standard_Failure) {
1329         return false;
1330       }
1331     }
1332   }
1333   else
1334   {
1335     TChildren::const_iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
1336     for ( ; child != childEnd; ++child )
1337       if ( child->GetNormal( v, n ))
1338         return true;
1339   }
1340   return false;
1341 }
1342
1343 //================================================================================
1344 /*!
1345  * \brief Dumps coordinates of grid nodes
1346  */
1347 //================================================================================
1348
1349 void _QuadFaceGrid::DumpGrid() const
1350 {
1351 #ifdef DEB_GRID
1352   const char* names[] = { "B_BOTTOM", "B_RIGHT", "B_TOP", "B_LEFT", "B_FRONT", "B_BACK" };
1353   cout << "****** Face " << names[ myID ] << endl;
1354
1355   if ( myChildren.empty() || !myGrid.empty() )
1356   {
1357     cout << "x size: " << myIndexer._xSize << "; y size: " << myIndexer._ySize << endl;
1358     for ( int y = 0; y < myIndexer._ySize; ++y ) {
1359       cout << "-- row " << y << endl;
1360       for ( int x = 0; x < myIndexer._xSize; ++x ) {
1361         const SMDS_MeshNode* n = myGrid[ myIndexer( x, y ) ];
1362         cout << x << " ( " << n->X() << ", " << n->Y() << ", " << n->Z() << " )" << endl;
1363       }
1364     }
1365   }
1366   else
1367   {
1368     cout << "Nb children: " << myChildren.size() << endl;
1369     TChildren::const_iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
1370     for ( int i=0; child != childEnd; ++child, ++i ) {
1371       cout << "   *** SUBFACE " << i+1 << endl;
1372       ((_QuadFaceGrid&)(*child)).SetID( myID );
1373       child->DumpGrid();
1374     }
1375   }
1376 #endif
1377 }
1378
1379 //================================================================================
1380 /*!
1381  * \brief Dump vertices
1382  */
1383 //================================================================================
1384
1385 void _QuadFaceGrid::DumpVertices() const
1386 {
1387 #ifdef DEB_FACES
1388   cout << "****** Face ";
1389   const char* names[] = { "B_BOTTOM", "B_RIGHT", "B_TOP", "B_LEFT", "B_FRONT", "B_BACK" };
1390   if ( myID >= B_BOTTOM && myID < B_BACK )
1391     cout << names[ myID ] << endl;
1392   else
1393     cout << "UNDEFINED" << endl;
1394
1395   if ( myChildren.empty() )
1396   {
1397     for ( int i = 0; i < 4; ++i )
1398     {
1399       cout << "  Side "; mySides.GetSide( i )->Dump();
1400     }
1401   }
1402   else
1403   {
1404     cout << "-- Nb children: " << myChildren.size() << endl;
1405     TChildren::const_iterator child = myChildren.begin(), childEnd = myChildren.end();
1406     for ( int i=0; child != childEnd; ++child, ++i ) {
1407       cout << "   *** SUBFACE " << i+1 << endl;
1408       ((_QuadFaceGrid&)(*child)).SetID( myID );
1409       child->DumpVertices();
1410     }
1411   }
1412 #endif
1413 }
1414
1415 //=======================================================================
1416 //function : _FaceSide
1417 //purpose  : copy constructor
1418 //=======================================================================
1419
1420 _FaceSide::_FaceSide(const _FaceSide& other)
1421 {
1422   myEdge = other.myEdge;
1423   myChildren = other.myChildren;
1424   myNbChildren = other.myNbChildren;
1425   myVertices.Assign( other.myVertices );
1426   myID = other.myID;
1427 }
1428
1429 //================================================================================
1430 /*!
1431  * \brief Construct a face side of one edge
1432  */
1433 //================================================================================
1434
1435 _FaceSide::_FaceSide(const TopoDS_Edge& edge):
1436   myEdge( edge ), myNbChildren(0)
1437 {
1438   if ( !edge.IsNull() )
1439     for ( TopExp_Explorer exp( edge, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
1440       //myVertices.insert( ptr ( exp.Current() ));
1441       myVertices.Add( exp.Current() );
1442 }
1443
1444 //================================================================================
1445 /*!
1446  * \brief Construct a face side of several edges
1447  */
1448 //================================================================================
1449
1450 _FaceSide::_FaceSide(const list<TopoDS_Edge>& edges):
1451   myNbChildren(0)
1452 {
1453   list<TopoDS_Edge>::const_iterator edge = edges.begin(), eEnd = edges.end();
1454   for ( ; edge != eEnd; ++edge ) {
1455     myChildren.push_back( _FaceSide( *edge ));
1456     myNbChildren++;
1457 //     myVertices.insert( myChildren.back().myVertices.begin(),
1458 //                        myChildren.back().myVertices.end() );
1459     myVertices.Add( myChildren.back().FirstVertex() );
1460     myVertices.Add( myChildren.back().LastVertex() );
1461     myChildren.back().SetID( Q_CHILD ); // not to splice them
1462   }
1463 }
1464
1465 //=======================================================================
1466 //function : GetSide
1467 //purpose  :
1468 //=======================================================================
1469
1470 _FaceSide* _FaceSide::GetSide(const int i)
1471 {
1472   if ( i >= myNbChildren )
1473     return 0;
1474
1475   list< _FaceSide >::iterator side = myChildren.begin();
1476   if ( i )
1477     std::advance( side, i );
1478   return & (*side);
1479 }
1480
1481 //=======================================================================
1482 //function : GetSide
1483 //purpose  :
1484 //=======================================================================
1485
1486 const _FaceSide* _FaceSide::GetSide(const int i) const
1487 {
1488   return const_cast< _FaceSide* >(this)->GetSide(i);
1489 }
1490
1491 //=======================================================================
1492 //function : NbVertices
1493 //purpose  : return nb of vertices in the side
1494 //=======================================================================
1495
1496 int _FaceSide::NbVertices() const
1497 {
1498   if ( myChildren.empty() )
1499     return myVertices.Extent();
1500 //     return myVertices.size();
1501
1502   return myNbChildren + 1;
1503 }
1504
1505 //=======================================================================
1506 //function : FirstVertex
1507 //purpose  :
1508 //=======================================================================
1509
1510 TopoDS_Vertex _FaceSide::FirstVertex() const
1511 {
1512   if ( myChildren.empty() )
1513     return TopExp::FirstVertex( myEdge, Standard_True );
1514
1515   return myChildren.front().FirstVertex();
1516 }
1517
1518 //=======================================================================
1519 //function : LastVertex
1520 //purpose  :
1521 //=======================================================================
1522
1523 TopoDS_Vertex _FaceSide::LastVertex() const
1524 {
1525   if ( myChildren.empty() )
1526     return TopExp::LastVertex( myEdge, Standard_True );
1527
1528   return myChildren.back().LastVertex();
1529 }
1530
1531 //=======================================================================
1532 //function : Vertex
1533 //purpose  :
1534 //=======================================================================
1535
1536 TopoDS_Vertex _FaceSide::Vertex(int i) const
1537 {
1538   if ( myChildren.empty() )
1539     return i ? LastVertex() : FirstVertex();
1540
1541   if ( i >= myNbChildren )
1542     return myChildren.back().LastVertex();
1543
1544   return GetSide(i)->FirstVertex();
1545 }
1546
1547 //=======================================================================
1548 //function : Contain
1549 //purpose  :
1550 //=======================================================================
1551
1552 bool _FaceSide::Contain( const _FaceSide& side, int* which ) const
1553 {
1554   if ( !which || myChildren.empty() )
1555   {
1556     if ( which )
1557       *which = 0;
1558     int nbCommon = 0;
1559 //     set<const TopoDS_TShape*>::iterator v, vEnd = side.myVertices.end();
1560 //     for ( v = side.myVertices.begin(); v != vEnd; ++v )
1561 //       nbCommon += ( myVertices.find( *v ) != myVertices.end() );
1562     TopTools_MapIteratorOfMapOfShape vIt ( side.myVertices );
1563     for ( ; vIt.More(); vIt.Next() )
1564       nbCommon += ( myVertices.Contains( vIt.Key() ));
1565     return (nbCommon > 1);
1566   }
1567   list< _FaceSide >::const_iterator mySide = myChildren.begin(), sideEnd = myChildren.end();
1568   for ( int i = 0; mySide != sideEnd; ++mySide, ++i ) {
1569     if ( mySide->Contain( side )) {
1570       *which = i;
1571       return true;
1572     }
1573   }
1574   return false;
1575 }
1576
1577 //=======================================================================
1578 //function : Contain
1579 //purpose  :
1580 //=======================================================================
1581
1582 bool _FaceSide::Contain( const TopoDS_Vertex& vertex ) const
1583 {
1584   return myVertices.Contains( vertex );
1585 //   return myVertices.find( ptr( vertex )) != myVertices.end();
1586 }
1587
1588 //=======================================================================
1589 //function : AppendSide
1590 //purpose  :
1591 //=======================================================================
1592
1593 void _FaceSide::AppendSide( const _FaceSide& side )
1594 {
1595   if ( !myEdge.IsNull() )
1596   {
1597     myChildren.push_back( *this );
1598     myNbChildren = 1;
1599     myEdge.Nullify();
1600   }
1601   myChildren.push_back( side );
1602   myNbChildren++;
1603   //myVertices.insert( side.myVertices.begin(), side.myVertices.end() );
1604   TopTools_MapIteratorOfMapOfShape vIt ( side.myVertices );
1605   for ( ; vIt.More(); vIt.Next() )
1606     myVertices.Add( vIt.Key() );
1607
1608   myID = Q_PARENT;
1609   myChildren.back().SetID( EQuadSides( myNbChildren-1 ));
1610 }
1611
1612 //=======================================================================
1613 //function : SetBottomSide
1614 //purpose  :
1615 //=======================================================================
1616
1617 void _FaceSide::SetBottomSide( int i )
1618 {
1619   if ( i > 0 && myID == Q_PARENT ) {
1620     list< _FaceSide >::iterator sideEnd, side = myChildren.begin();
1621     std::advance( side, i );
1622     myChildren.splice( myChildren.begin(), myChildren, side, myChildren.end() );
1623
1624     side = myChildren.begin(), sideEnd = myChildren.end();
1625     for ( int i = 0; side != sideEnd; ++side, ++i ) {
1626       side->SetID( EQuadSides(i) );
1627       side->SetBottomSide(i);
1628     }
1629   }
1630 }
1631
1632 //=======================================================================
1633 //function : GetNbSegments
1634 //purpose  :
1635 //=======================================================================
1636
1637 int _FaceSide::GetNbSegments(SMESH_Mesh& mesh) const
1638 {
1639   int nb = 0;
1640   if ( myChildren.empty() )
1641   {
1642     nb = mesh.GetSubMesh(myEdge)->GetSubMeshDS()->NbElements();
1643   }
1644   else
1645   {
1646     list< _FaceSide >::const_iterator side = myChildren.begin(), sideEnd = myChildren.end();
1647     for ( ; side != sideEnd; ++side )
1648       nb += side->GetNbSegments(mesh);
1649   }
1650   return nb;
1651 }
1652
1653 //=======================================================================
1654 //function : StoreNodes
1655 //purpose  :
1656 //=======================================================================
1657
1658 bool _FaceSide::StoreNodes(SMESH_Mesh&                   mesh,
1659                            vector<const SMDS_MeshNode*>& myGrid,
1660                            bool                          reverse )
1661 {
1662   list< TopoDS_Edge > edges;
1663   if ( myChildren.empty() )
1664   {
1665     edges.push_back( myEdge );
1666   }
1667   else
1668   {
1669     list< _FaceSide >::const_iterator side = myChildren.begin(), sideEnd = myChildren.end();
1670     for ( ; side != sideEnd; ++side )
1671       if ( reverse )
1672         edges.push_front( side->myEdge );
1673       else
1674         edges.push_back ( side->myEdge );
1675   }
1676   int nbNodes = 0;
1677   list< TopoDS_Edge >::iterator edge = edges.begin(), eEnd = edges.end();
1678   for ( ; edge != eEnd; ++edge )
1679   {
1680     map< double, const SMDS_MeshNode* > nodes;
1681     bool ok = SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( mesh.GetMeshDS(),
1682                                                 *edge,
1683                                                 /*ignoreMediumNodes=*/true,
1684                                                 nodes);
1685     if ( !ok ) return false;
1686
1687     bool forward = ( edge->Orientation() == TopAbs_FORWARD );
1688     if ( reverse ) forward = !forward;
1689     if ( forward )
1690     {
1691       map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u_node, nEnd = nodes.end();
1692       for ( u_node = nodes.begin(); u_node != nEnd; ++u_node )
1693         myGrid[ nbNodes++ ] = u_node->second;
1694     }
1695     else
1696     {
1697       map< double, const SMDS_MeshNode* >::reverse_iterator u_node, nEnd = nodes.rend();
1698       for ( u_node = nodes.rbegin(); u_node != nEnd; ++u_node )
1699         myGrid[ nbNodes++ ] = u_node->second;
1700     }
1701     nbNodes--; // node on vertex present in two adjacent edges
1702   }
1703   return nbNodes > 0;
1704 }
1705
1706 //=======================================================================
1707 //function : Dump
1708 //purpose  : dump end vertices
1709 //=======================================================================
1710
1711 void _FaceSide::Dump() const
1712 {
1713   if ( myChildren.empty() )
1714   {
1715     const char* sideNames[] = { "Q_BOTTOM", "Q_RIGHT", "Q_TOP", "Q_LEFT", "Q_CHILD", "Q_PARENT" };
1716     if ( myID >= Q_BOTTOM && myID < Q_PARENT )
1717       cout << sideNames[ myID ] << endl;
1718     else
1719       cout << "<UNDEFINED ID>" << endl;
1720     TopoDS_Vertex f = FirstVertex();
1721     TopoDS_Vertex l = LastVertex();
1722     gp_Pnt pf = BRep_Tool::Pnt(f);
1723     gp_Pnt pl = BRep_Tool::Pnt(l);
1724     cout << "\t ( "<< ptr( f ) << " - " << ptr( l )<< " )"
1725          << "\t ( "<< pf.X()<<", "<<pf.Y()<<", "<<pf.Z()<<" ) - "
1726          << " ( "<< pl.X()<<", "<<pl.Y()<<", "<<pl.Z()<<" )"<<endl;
1727   }
1728   else
1729   {
1730     list< _FaceSide >::const_iterator side = myChildren.begin(), sideEnd = myChildren.end();
1731     for ( ; side != sideEnd; ++side ) {
1732       side->Dump();
1733       cout << "\t";
1734     }
1735   }
1736 }