src/StdMeshers/StdMeshers_QuadToTriaAdaptor.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2019  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
   5 // License as published by the Free Software Foundation; either
   6 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   7 //
   8 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
   9 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11 // Lesser General Public License for more details.
  12 //
  13 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  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
  20 // File      : StdMeshers_QuadToTriaAdaptor.cxx
  21 // Module    : SMESH
  22 // Created   : Wen May 07 16:37:07 2008
  23 // Author    : Sergey KUUL (skl)
  24
  25 #include "StdMeshers_QuadToTriaAdaptor.hxx"
  26
  27 #include "SMDS_IteratorOnIterators.hxx"
  28 #include "SMDS_SetIterator.hxx"
  29 #include "SMESHDS_GroupBase.hxx"
  30 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
  31 #include "SMESH_Algo.hxx"
  32 #include "SMESH_Group.hxx"
  33 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  34 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  35 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  36 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  37
  38 #include <IntAna_IntConicQuad.hxx>
  39 #include <IntAna_Quadric.hxx>
  40 #include <TColgp_Array1OfPnt.hxx>
  41 #include <TColgp_Array1OfVec.hxx>
  42 #include <TColgp_SequenceOfPnt.hxx>
  43 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  44 #include <TopoDS.hxx>
  45 #include <TopoDS_Iterator.hxx>
  46 #include <gp_Lin.hxx>
  47 #include <gp_Pln.hxx>
  48
  49 #include "utilities.h"
  50
  51 #include <string>
  52 #include <numeric>
  53 #include <limits>
  54
  55 using namespace std;
  56
  57 enum EQuadNature { NOT_QUAD, QUAD, DEGEN_QUAD, PYRAM_APEX = 4, TRIA_APEX = 0 };
  58
  59 // std-like iterator used to get coordinates of nodes of mesh element
  60 typedef SMDS_StdIterator< SMESH_TNodeXYZ, SMDS_ElemIteratorPtr > TXyzIterator;
  61
  62 namespace
  63 {
  64   //================================================================================
  65   /*!
  66    * \brief Return true if two nodes of triangles are equal
  67    */
  68   //================================================================================
  69
  70   bool EqualTriangles(const SMDS_MeshElement* F1,const SMDS_MeshElement* F2)
  71   {
  72     return
  73       ( F1->GetNode(1)==F2->GetNode(2) && F1->GetNode(2)==F2->GetNode(1) ) ||
  74       ( F1->GetNode(1)==F2->GetNode(1) && F1->GetNode(2)==F2->GetNode(2) );
  75   }
  76   //================================================================================
  77   /*!
  78    * \brief Return true if two adjacent pyramids are too close one to another
  79    * so that a tetrahedron to built between them would have too poor quality
  80    */
  81   //================================================================================
  82
  83   bool TooCloseAdjacent( const SMDS_MeshElement* PrmI,
  84                          const SMDS_MeshElement* PrmJ,
  85                          const bool              hasShape)
  86   {
  87     const SMDS_MeshNode* nApexI = PrmI->GetNode(4);
  88     const SMDS_MeshNode* nApexJ = PrmJ->GetNode(4);
  89     if ( nApexI == nApexJ ||
  90          nApexI->getshapeId() != nApexJ->getshapeId() )
  91       return false;
  92
  93     // Find two common base nodes and their indices within PrmI and PrmJ
  94     const SMDS_MeshNode* baseNodes[2] = { 0,0 };
  95     int baseNodesIndI[2], baseNodesIndJ[2];
  96     for ( int i = 0; i < 4 ; ++i )
  97     {
  98       int j = PrmJ->GetNodeIndex( PrmI->GetNode(i));
  99       if ( j >= 0 )
 100       {
 101         int ind = baseNodes[0] ? 1:0;
 102         if ( baseNodes[ ind ])
 103           return false; // pyramids with a common base face
 104         baseNodes    [ ind ] = PrmI->GetNode(i);
 105         baseNodesIndI[ ind ] = i;
 106         baseNodesIndJ[ ind ] = j;
 107       }
 108     }
 109     if ( !baseNodes[1] ) return false; // not adjacent
 110
 111     // Get normals of triangles sharing baseNodes
 112     gp_XYZ apexI = SMESH_TNodeXYZ( nApexI );
 113     gp_XYZ apexJ = SMESH_TNodeXYZ( nApexJ );
 114     gp_XYZ base1 = SMESH_TNodeXYZ( baseNodes[0]);
 115     gp_XYZ base2 = SMESH_TNodeXYZ( baseNodes[1]);
 116     gp_Vec baseVec( base1, base2 );
 117     gp_Vec baI( base1, apexI );
 118     gp_Vec baJ( base1, apexJ );
 119     gp_Vec nI = baseVec.Crossed( baI );
 120     gp_Vec nJ = baseVec.Crossed( baJ );
 121
 122     // Check angle between normals
 123     double  angle = nI.Angle( nJ );
 124     bool tooClose = ( angle < 15. * M_PI / 180. );
 125
 126     // Check if pyramids collide
 127     if ( !tooClose && ( baI * baJ > 0 ) && ( nI * nJ > 0 ))
 128     {
 129       // find out if nI points outside of PrmI or inside
 130       int    dInd = baseNodesIndI[1] - baseNodesIndI[0];
 131       bool isOutI = ( abs(dInd)==1 ) ? dInd < 0 : dInd > 0;
 132
 133       // find out sign of projection of baI to nJ
 134       double proj = baI * nJ;
 135
 136       tooClose = ( isOutI ? proj > 0 : proj < 0 );
 137     }
 138
 139     // Check if PrmI and PrmJ are in same domain
 140     if ( tooClose && !hasShape )
 141     {
 142       // check order of baseNodes within pyramids, it must be opposite
 143       int dInd;
 144       dInd = baseNodesIndI[1] - baseNodesIndI[0];
 145       bool isOutI = ( abs(dInd)==1 ) ? dInd < 0 : dInd > 0;
 146       dInd = baseNodesIndJ[1] - baseNodesIndJ[0];
 147       bool isOutJ = ( abs(dInd)==1 ) ? dInd < 0 : dInd > 0;
 148       if ( isOutJ == isOutI )
 149         return false; // other domain
 150
 151       // direct both normals outside pyramid
 152       ( isOutI ? nJ : nI ).Reverse();
 153
 154       // check absence of a face separating domains between pyramids
 155       TIDSortedElemSet emptySet, avoidSet;
 156       int i1, i2;
 157       while ( const SMDS_MeshElement* f =
 158               SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( baseNodes[0], baseNodes[1],
 159                                               emptySet, avoidSet, &i1, &i2 ))
 160       {
 161         avoidSet.insert( f );
 162
 163         // face node other than baseNodes
 164         int otherNodeInd = 0;
 165         while ( otherNodeInd == i1 || otherNodeInd == i2 ) otherNodeInd++;
 166         const SMDS_MeshNode* otherFaceNode = f->GetNode( otherNodeInd );
 167
 168         if ( otherFaceNode == nApexI || otherFaceNode == nApexJ )
 169           continue; // f is a temporary triangle
 170
 171         // check if f is a base face of either of pyramids
 172         if ( f->NbCornerNodes() == 4 &&
 173              ( PrmI->GetNodeIndex( otherFaceNode ) >= 0 ||
 174                PrmJ->GetNodeIndex( otherFaceNode ) >= 0 ))
 175           continue; // f is a base quadrangle
 176
 177         // check projections of face direction (baOFN) to triangle normals (nI and nJ)
 178         gp_Vec baOFN( base2, SMESH_TNodeXYZ( otherFaceNode ));
 179         if ( nI * baOFN > 0 && nJ * baOFN > 0 &&
 180              baI* baOFN > 0 && baJ* baOFN > 0 ) // issue 0023212
 181         {
 182           tooClose = false; // f is between pyramids
 183           break;
 184         }
 185       }
 186     }
 187
 188     return tooClose;
 189   }
 190
 191   //================================================================================
 192   /*!
 193    * \brief Move medium nodes of merged quadratic pyramids
 194    */
 195   //================================================================================
 196
 197   void UpdateQuadraticPyramids(const set<const SMDS_MeshNode*>& commonApex,
 198                                SMESHDS_Mesh*                    meshDS)
 199   {
 200     typedef SMDS_StdIterator< const SMDS_MeshElement*, SMDS_ElemIteratorPtr > TStdElemIterator;
 201     TStdElemIterator itEnd;
 202
 203     // shift of node index to get medium nodes between the 4 base nodes and the apex
 204     const int base2MediumShift = 9;
 205
 206     set<const SMDS_MeshNode*>::const_iterator nIt = commonApex.begin();
 207     for ( ; nIt != commonApex.end(); ++nIt )
 208     {
 209       SMESH_TNodeXYZ apex( *nIt );
 210
 211       vector< const SMDS_MeshElement* > pyrams // pyramids sharing the apex node
 212         ( TStdElemIterator( apex._node->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume )), itEnd );
 213
 214       // Select medium nodes to keep and medium nodes to remove
 215
 216       typedef map < const SMDS_MeshNode*, const SMDS_MeshNode*, TIDCompare > TN2NMap;
 217       TN2NMap base2medium; // to keep
 218       vector< const SMDS_MeshNode* > nodesToRemove;
 219
 220       for ( unsigned i = 0; i < pyrams.size(); ++i )
 221         for ( int baseIndex = 0; baseIndex < PYRAM_APEX; ++baseIndex )
 222         {
 223           SMESH_TNodeXYZ         base = pyrams[i]->GetNode( baseIndex );
 224           const SMDS_MeshNode* medium = pyrams[i]->GetNode( baseIndex + base2MediumShift );
 225           TN2NMap::iterator b2m = base2medium.insert( make_pair( base._node, medium )).first;
 226           if ( b2m->second != medium )
 227           {
 228             nodesToRemove.push_back( medium );
 229           }
 230           else
 231           {
 232             // move the kept medium node
 233             gp_XYZ newXYZ = 0.5 * ( apex + base );
 234             meshDS->MoveNode( medium, newXYZ.X(), newXYZ.Y(), newXYZ.Z() );
 235           }
 236         }
 237
 238       // Within pyramids, replace nodes to remove by nodes to keep
 239
 240       for ( unsigned i = 0; i < pyrams.size(); ++i )
 241       {
 242         vector< const SMDS_MeshNode* > nodes( pyrams[i]->begin_nodes(),
 243                                               pyrams[i]->end_nodes() );
 244         for ( int baseIndex = 0; baseIndex < PYRAM_APEX; ++baseIndex )
 245         {
 246           const SMDS_MeshNode* base = pyrams[i]->GetNode( baseIndex );
 247           nodes[ baseIndex + base2MediumShift ] = base2medium[ base ];
 248         }
 249         meshDS->ChangeElementNodes( pyrams[i], &nodes[0], nodes.size());
 250       }
 251
 252       // Remove the replaced nodes
 253
 254       if ( !nodesToRemove.empty() )
 255       {
 256         SMESHDS_SubMesh * sm = meshDS->MeshElements( nodesToRemove[0]->getshapeId() );
 257         for ( unsigned i = 0; i < nodesToRemove.size(); ++i )
 258           meshDS->RemoveFreeNode( nodesToRemove[i], sm, /*fromGroups=*/false);
 259       }
 260     }
 261   }
 262
 263   //================================================================================
 264   /*!
 265    * \brief Store an error about overlapping faces
 266    */
 267   //================================================================================
 268
 269   bool overlapError( SMESH_Mesh&             mesh,
 270                      const SMDS_MeshElement* face1,
 271                      const SMDS_MeshElement* face2,
 272                      const TopoDS_Shape&     shape = TopoDS_Shape())
 273   {
 274     if ( !face1 || !face2 ) return false;
 275
 276     SMESH_Comment msg;
 277     msg << "face " << face1->GetID() << " overlaps face " << face2->GetID();
 278
 279     SMESH_subMesh * sm = 0;
 280     if ( shape.IsNull() )
 281     {
 282       sm = mesh.GetSubMesh( mesh.GetShapeToMesh() );
 283     }
 284     else if ( shape.ShapeType() >= TopAbs_SOLID )
 285     {
 286       sm = mesh.GetSubMesh( shape );
 287     }
 288     else
 289     {
 290       TopoDS_Iterator it ( shape );
 291       if ( it.More() )
 292         sm = mesh.GetSubMesh( it.Value() );
 293     }
 294     if ( sm )
 295     {
 296       SMESH_ComputeErrorPtr& err = sm->GetComputeError();
 297       if ( !err || err->IsOK() )
 298       {
 299         SMESH_BadInputElements* badElems =
 300           new SMESH_BadInputElements( mesh.GetMeshDS(),COMPERR_BAD_INPUT_MESH, msg, sm->GetAlgo() );
 301         badElems->add( face1 );
 302         badElems->add( face2 );
 303         err.reset( badElems );
 304       }
 305     }
 306
 307     return false; // == "algo fails"
 308   }
 309 }
 310
 311 //================================================================================
 312 /*!
 313  * \brief Merge the two pyramids (i.e. fuse their apex) and others already merged with them
 314  */
 315 //================================================================================
 316
 317 void StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::MergePiramids( const SMDS_MeshElement*     PrmI,
 318                                                   const SMDS_MeshElement*     PrmJ,
 319                                                   set<const SMDS_MeshNode*> & nodesToMove)
 320 {
 321   // cout << endl << "Merge " << PrmI->GetID() << " " << PrmJ->GetID() << " "
 322   //      << PrmI->GetNode(4) << PrmJ->GetNode(4) << endl;
 323   const SMDS_MeshNode* Nrem = PrmJ->GetNode(4); // node to remove
 324   //int nbJ = Nrem->NbInverseElements( SMDSAbs_Volume );
 325   SMESH_TNodeXYZ Pj( Nrem );
 326
 327   // an apex node to make common to all merged pyramids
 328   SMDS_MeshNode* CommonNode = const_cast<SMDS_MeshNode*>(PrmI->GetNode(4));
 329   if ( CommonNode == Nrem ) return; // already merged
 330   //int nbI = CommonNode->NbInverseElements( SMDSAbs_Volume );
 331   SMESH_TNodeXYZ Pi( CommonNode );
 332   gp_XYZ Pnew = /*( nbI*Pi + nbJ*Pj ) / (nbI+nbJ);*/ 0.5 * ( Pi + Pj );
 333   CommonNode->setXYZ( Pnew.X(), Pnew.Y(), Pnew.Z() );
 334
 335   nodesToMove.insert( CommonNode );
 336   nodesToMove.erase ( Nrem );
 337
 338   typedef SMDS_StdIterator< const SMDS_MeshElement*, SMDS_ElemIteratorPtr > TStdElemIterator;
 339   TStdElemIterator itEnd;
 340
 341   // find and remove coincided faces of merged pyramids
 342   vector< const SMDS_MeshElement* > inverseElems
 343     // copy inverse elements to avoid iteration on changing container
 344     ( TStdElemIterator( CommonNode->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face)), itEnd);
 345   for ( size_t i = 0; i < inverseElems.size(); ++i )
 346   {
 347     const SMDS_MeshElement* FI = inverseElems[i];
 348     const SMDS_MeshElement* FJEqual = 0;
 349     SMDS_ElemIteratorPtr triItJ = Nrem->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
 350     while ( !FJEqual && triItJ->more() )
 351     {
 352       const SMDS_MeshElement* FJ = triItJ->next();
 353       if ( EqualTriangles( FJ, FI ))
 354         FJEqual = FJ;
 355     }
 356     if ( FJEqual )
 357     {
 358       removeTmpElement( FI );
 359       removeTmpElement( FJEqual );
 360       myRemovedTrias.insert( FI );
 361       myRemovedTrias.insert( FJEqual );
 362     }
 363   }
 364
 365   // set the common apex node to pyramids and triangles merged with J
 366   vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
 367   inverseElems.assign( TStdElemIterator( Nrem->GetInverseElementIterator()), itEnd );
 368   for ( size_t i = 0; i < inverseElems.size(); ++i )
 369   {
 370     const SMDS_MeshElement* elem = inverseElems[i];
 371     nodes.assign( elem->begin_nodes(), elem->end_nodes() );
 372     nodes[ elem->GetType() == SMDSAbs_Volume ? PYRAM_APEX : TRIA_APEX ] = CommonNode;
 373     GetMeshDS()->ChangeElementNodes( elem, &nodes[0], nodes.size());
 374   }
 375   ASSERT( Nrem->NbInverseElements() == 0 );
 376   GetMeshDS()->RemoveFreeNode( Nrem,
 377                                GetMeshDS()->MeshElements( Nrem->getshapeId()),
 378                                /*fromGroups=*/false);
 379 }
 380
 381 //================================================================================
 382 /*!
 383  * \brief Merges adjacent pyramids
 384  */
 385 //================================================================================
 386
 387 void StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::MergeAdjacent(const SMDS_MeshElement*    PrmI,
 388                                                  set<const SMDS_MeshNode*>& nodesToMove,
 389                                                  const bool                 isRecursion)
 390 {
 391   TIDSortedElemSet adjacentPyrams;
 392   bool mergedPyrams = false;
 393   for ( int k=0; k<4; k++ ) // loop on 4 base nodes of PrmI
 394   {
 395     const SMDS_MeshNode*   n = PrmI->GetNode(k);
 396     SMDS_ElemIteratorPtr vIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
 397     while ( vIt->more() )
 398     {
 399       const SMDS_MeshElement* PrmJ = vIt->next();
 400       if ( PrmJ == PrmI || PrmJ->NbCornerNodes() != 5 || !adjacentPyrams.insert( PrmJ ).second  )
 401         continue;
 402       if ( TooCloseAdjacent( PrmI, PrmJ, GetMesh()->HasShapeToMesh() ))
 403       {
 404         MergePiramids( PrmI, PrmJ, nodesToMove );
 405         mergedPyrams = true;
 406         // container of inverse elements can change
 407         // vIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume ); -- iterator re-implemented
 408       }
 409     }
 410   }
 411   if ( mergedPyrams && !isRecursion )
 412   {
 413     TIDSortedElemSet::iterator prm;
 414     for (prm = adjacentPyrams.begin(); prm != adjacentPyrams.end(); ++prm)
 415       MergeAdjacent( *prm, nodesToMove, true );
 416   }
 417 }
 418
 419 //================================================================================
 420 /*!
 421  * \brief Constructor
 422  */
 423 //================================================================================
 424
 425 StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::StdMeshers_QuadToTriaAdaptor():
 426   myElemSearcher(0)
 427 {
 428 }
 429
 430 //================================================================================
 431 /*!
 432  * \brief Destructor
 433  */
 434 //================================================================================
 435
 436 StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::~StdMeshers_QuadToTriaAdaptor()
 437 {
 438   // temporary faces are deleted by ~SMESH_ProxyMesh()
 439   if ( myElemSearcher ) delete myElemSearcher;
 440   myElemSearcher=0;
 441 }
 442
 443 //=======================================================================
 444 //function : FindBestPoint
 445 //purpose  : Return a point P laying on the line (PC,V) so that triangle
 446 //           (P, P1, P2) to be equilateral as much as possible
 447 //           V - normal to (P1,P2,PC)
 448 //=======================================================================
 449
 450 static gp_Pnt FindBestPoint(const gp_Pnt& P1, const gp_Pnt& P2,
 451                             const gp_Pnt& PC, const gp_Vec& V)
 452 {
 453   gp_Pnt Pbest = PC;
 454   const double a2 = P1.SquareDistance(P2);
 455   const double b2 = P1.SquareDistance(PC);
 456   const double c2 = P2.SquareDistance(PC);
 457   if ( a2 < ( b2 + Sqrt( 4 * b2 * c2 ) + c2 ) / 4 ) // ( a < (b+c)/2 )
 458     return Pbest;
 459   else {
 460     // find shift along V in order a to became equal to (b+c)/2
 461     const double Vsize = V.Magnitude();
 462     if ( fabs( Vsize ) > std::numeric_limits<double>::min() )
 463     {
 464       const double shift = sqrt( a2 + (b2-c2)*(b2-c2)/16/a2 - (b2+c2)/2 );
 465       Pbest.ChangeCoord() += shift * V.XYZ() / Vsize;
 466     }
 467   }
 468   return Pbest;
 469 }
 470
 471 //=======================================================================
 472 //function : HasIntersection3
 473 //purpose  : Find intersection point between a triangle (P1,P2,P3)
 474 //           and a segment [PC,P]
 475 //=======================================================================
 476
 477 static bool HasIntersection3(const gp_Pnt& P, const gp_Pnt& PC, gp_Pnt& Pint,
 478                              const gp_Pnt& P1, const gp_Pnt& P2, const gp_Pnt& P3)
 479 {
 480   const double EPSILON = 1e-6;
 481   double segLen = P.Distance( PC );
 482
 483   gp_XYZ  orig = PC.XYZ();
 484   gp_XYZ   dir = ( P.XYZ() - PC.XYZ() ) / segLen;
 485   gp_XYZ vert0 = P1.XYZ();
 486   gp_XYZ vert1 = P2.XYZ();
 487   gp_XYZ vert2 = P3.XYZ();
 488
 489   gp_XYZ edge1 = vert1 - vert0;
 490   gp_XYZ edge2 = vert2 - vert0;
 491
 492   /* begin calculating determinant - also used to calculate U parameter */
 493   gp_XYZ pvec = dir ^ edge2;
 494
 495   /* if determinant is near zero, ray lies in plane of triangle */
 496   double det = edge1 * pvec;
 497
 498   const double ANGL_EPSILON = 1e-12;
 499   if ( det > -ANGL_EPSILON && det < ANGL_EPSILON )
 500     return false;
 501
 502   /* calculate distance from vert0 to ray origin */
 503   gp_XYZ  tvec = orig - vert0;
 504
 505   /* calculate U parameter and test bounds */
 506   double u = ( tvec * pvec ) / det;
 507   //if (u < 0.0 || u > 1.0)
 508   if (u < -EPSILON || u > 1.0 + EPSILON)
 509     return false;
 510
 511   /* prepare to test V parameter */
 512   gp_XYZ qvec = tvec ^ edge1;
 513
 514   /* calculate V parameter and test bounds */
 515   double v = (dir * qvec) / det;
 516   //if ( v < 0.0 || u + v > 1.0 )
 517   if ( v < -EPSILON || u + v > 1.0 + EPSILON)
 518     return false;
 519
 520   /* calculate t, ray intersects triangle */
 521   double t = (edge2 * qvec) / det;
 522
 523   Pint = orig + dir * t;
 524
 525   return ( t > 0.  &&  t < segLen );
 526 }
 527
 528 //=======================================================================
 529 //function : HasIntersection
 530 //purpose  : Auxilare for CheckIntersection()
 531 //=======================================================================
 532
 533 static bool HasIntersection(const gp_Pnt& P, const gp_Pnt& PC, gp_Pnt& Pint,
 534                             TColgp_SequenceOfPnt& aContour)
 535 {
 536   if ( aContour.Length() == 3 ) {
 537     return HasIntersection3( P, PC, Pint, aContour(1), aContour(2), aContour(3) );
 538   }
 539   else {
 540     bool check = false;
 541     if( (aContour(1).SquareDistance(aContour(2)) > 1.e-12) &&
 542         (aContour(1).SquareDistance(aContour(3)) > 1.e-12) &&
 543         (aContour(2).SquareDistance(aContour(3)) > 1.e-12) ) {
 544       check = HasIntersection3( P, PC, Pint, aContour(1), aContour(2), aContour(3) );
 545     }
 546     if(check) return true;
 547     if( (aContour(1).SquareDistance(aContour(4)) > 1.e-12) &&
 548         (aContour(1).SquareDistance(aContour(3)) > 1.e-12) &&
 549         (aContour(4).SquareDistance(aContour(3)) > 1.e-12) ) {
 550       check = HasIntersection3( P, PC, Pint, aContour(1), aContour(3), aContour(4) );
 551     }
 552     if(check) return true;
 553   }
 554
 555   return false;
 556 }
 557
 558 //================================================================================
 559 /*!
 560  * \brief Return allowed height of a pyramid
 561  *  \param Papex - optimal pyramid apex
 562  *  \param PC - gravity center of a quadrangle
 563  *  \param PN - four nodes of the quadrangle
 564  *  \param aMesh - mesh
 565  *  \param NotCheckedFace - the quadrangle face
 566  *  \param Shape - the shape being meshed
 567  *  \retval false if mesh invalidity detected
 568  */
 569 //================================================================================
 570
 571 bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::LimitHeight (gp_Pnt&                             Papex,
 572                                                 const gp_Pnt&                       PC,
 573                                                 const TColgp_Array1OfPnt&           PN,
 574                                                 const vector<const SMDS_MeshNode*>& FNodes,
 575                                                 SMESH_Mesh&                         aMesh,
 576                                                 const SMDS_MeshElement*             NotCheckedFace,
 577                                                 const bool                          UseApexRay,
 578                                                 const TopoDS_Shape&                 Shape)
 579 {
 580   if ( !myElemSearcher )
 581     myElemSearcher = SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *aMesh.GetMeshDS() );
 582   SMESH_ElementSearcher* searcher = const_cast<SMESH_ElementSearcher*>(myElemSearcher);
 583
 584   // Find intersection of faces with (P,PC) segment elongated 3 times
 585
 586   double height = Papex.Distance( PC );
 587   gp_Ax1 line( PC, gp_Vec( PC, Papex ));
 588   gp_Pnt Pint, Ptest;
 589   vector< const SMDS_MeshElement* > suspectFaces;
 590   TColgp_SequenceOfPnt aContour;
 591
 592   if ( UseApexRay )
 593   {
 594     double idealHeight = height;
 595     const SMDS_MeshElement* intFace = 0;
 596
 597     // find intersection closest to PC
 598     Ptest = PC.XYZ() + line.Direction().XYZ() * height * 3;
 599
 600     searcher->GetElementsNearLine( line, SMDSAbs_Face, suspectFaces );
 601     for ( size_t iF = 0; iF < suspectFaces.size(); ++iF )
 602     {
 603       const SMDS_MeshElement* face = suspectFaces[iF];
 604       if ( face == NotCheckedFace ) continue;
 605
 606       aContour.Clear();
 607       for ( int i = 0, nb = face->NbCornerNodes(); i < nb; ++i )
 608         aContour.Append( SMESH_TNodeXYZ( face->GetNode(i) ));
 609
 610       if ( HasIntersection( Ptest, PC, Pint, aContour ))
 611       {
 612         double dInt = PC.Distance( Pint ) / 3.;
 613         if ( dInt < height )
 614         {
 615           height = dInt;
 616           intFace = face;
 617         }
 618       }
 619     }
 620     if ( height < 1e-2 * idealHeight && intFace )
 621       return overlapError( aMesh, NotCheckedFace, intFace, Shape );
 622   }
 623
 624   // Find faces intersecting triangular facets of the pyramid (issue 23212)
 625
 626   gp_XYZ center   = PC.XYZ() + line.Direction().XYZ() * height * 0.5;
 627   double diameter = Max( PN(1).Distance(PN(3)), PN(2).Distance(PN(4)));
 628   suspectFaces.clear();
 629   searcher->GetElementsInSphere( center, diameter * 0.6, SMDSAbs_Face, suspectFaces);
 630
 631   const double upShift = 1.5;
 632   Ptest = PC.XYZ() + line.Direction().XYZ() * height * upShift; // tmp apex
 633
 634   for ( size_t iF = 0; iF < suspectFaces.size(); ++iF )
 635   {
 636     const SMDS_MeshElement* face = suspectFaces[iF];
 637     if ( face == NotCheckedFace ) continue;
 638     if ( face->GetNodeIndex( FNodes[0] ) >= 0 ||
 639          face->GetNodeIndex( FNodes[1] ) >= 0 ||
 640          face->GetNodeIndex( FNodes[2] ) >= 0 ||
 641          face->GetNodeIndex( FNodes[3] ) >= 0 )
 642       continue; // neighbor face of the quadrangle
 643
 644     // limit height using points of intersection of face links with pyramid facets
 645     int   nbN = face->NbCornerNodes();
 646     gp_Pnt P1 = SMESH_TNodeXYZ( face->GetNode( nbN-1 )); // 1st link end
 647     for ( int i = 0; i < nbN; ++i )
 648     {
 649       gp_Pnt P2 = SMESH_TNodeXYZ( face->GetNode(i) );    // 2nd link end
 650
 651       for ( int iN = 1; iN <= 4; ++iN ) // loop on pyramid facets
 652       {
 653         if ( HasIntersection3( P1, P2, Pint, PN(iN), PN(iN+1), Ptest ))
 654         {
 655           height = Min( height, gp_Vec( PC, Pint ) * line.Direction() );
 656           //Ptest = PC.XYZ() + line.Direction().XYZ() * height * upShift; // new tmp apex
 657         }
 658       }
 659       P1 = P2;
 660     }
 661   }
 662
 663   Papex  = PC.XYZ() + line.Direction().XYZ() * height;
 664
 665   return true;
 666 }
 667
 668 //================================================================================
 669 /*!
 670  * \brief Retrieve data of the given face
 671  *  \param PN - coordinates of face nodes
 672  *  \param VN - cross products of vectors (PC-PN(i)) ^ (PC-PN(i+1))
 673  *  \param FNodes - face nodes
 674  *  \param PC - gravity center of nodes
 675  *  \param VNorm - face normal (sum of VN)
 676  *  \param volumes - two volumes sharing the given face, the first is in VNorm direction
 677  *  \retval int - 0 if given face is not quad,
 678  *                1 if given face is quad,
 679  *                2 if given face is degenerate quad (two nodes are coincided)
 680  */
 681 //================================================================================
 682
 683 int StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Preparation(const SMDS_MeshElement*       face,
 684                                               TColgp_Array1OfPnt&           PN,
 685                                               TColgp_Array1OfVec&           VN,
 686                                               vector<const SMDS_MeshNode*>& FNodes,
 687                                               gp_Pnt&                       PC,
 688                                               gp_Vec&                       VNorm,
 689                                               const SMDS_MeshElement**      volumes)
 690 {
 691   if( face->NbCornerNodes() != 4 )
 692   {
 693     return NOT_QUAD;
 694   }
 695
 696   int i = 0;
 697   gp_XYZ xyzC(0., 0., 0.);
 698   for ( i = 0; i < 4; ++i )
 699   {
 700     gp_XYZ p = SMESH_TNodeXYZ( FNodes[i] = face->GetNode(i) );
 701     PN.SetValue( i+1, p );
 702     xyzC += p;
 703   }
 704   PC = xyzC/4;
 705
 706   int nbp = 4;
 707
 708   int j = 0;
 709   for ( i = 1; i < 4; i++ )
 710   {
 711     j = i+1;
 712     for(; j<=4; j++) {
 713       if( PN(i).Distance(PN(j)) < 1.e-6 )
 714         break;
 715     }
 716     if(j<=4) break;
 717   }
 718
 719   bool hasdeg = false;
 720   if ( i < 4 )
 721   {
 722     hasdeg = true;
 723     gp_Pnt Pdeg = PN(i);
 724
 725     list< const SMDS_MeshNode* >::iterator itdg = myDegNodes.begin();
 726     const SMDS_MeshNode* DegNode = 0;
 727     for(; itdg!=myDegNodes.end(); itdg++) {
 728       const SMDS_MeshNode* N = (*itdg);
 729       gp_Pnt Ptmp(N->X(),N->Y(),N->Z());
 730       if(Pdeg.Distance(Ptmp)<1.e-6) {
 731         DegNode = N;
 732         break;
 733       }
 734     }
 735     if(!DegNode) {
 736       DegNode = FNodes[i-1];
 737       myDegNodes.push_back(DegNode);
 738     }
 739     else {
 740       FNodes[i-1] = DegNode;
 741     }
 742     for(i=j; i<4; i++) {
 743       PN.SetValue(i,PN.Value(i+1));
 744       FNodes[i-1] = FNodes[i];
 745     }
 746     nbp = 3;
 747   }
 748
 749   PN.SetValue(nbp+1,PN(1));
 750   FNodes[nbp] = FNodes[0];
 751
 752   // find normal direction
 753   gp_Vec V1(PC,PN(nbp));
 754   gp_Vec V2(PC,PN(1));
 755   VNorm = V1.Crossed(V2);
 756   VN.SetValue(nbp,VNorm);
 757   for(i=1; i<nbp; i++) {
 758     V1 = gp_Vec(PC,PN(i));
 759     V2 = gp_Vec(PC,PN(i+1));
 760     gp_Vec Vtmp = V1.Crossed(V2);
 761     VN.SetValue(i,Vtmp);
 762     VNorm += Vtmp;
 763   }
 764
 765   // find volumes sharing the face
 766   if ( volumes )
 767   {
 768     volumes[0] = volumes[1] = 0;
 769     SMDS_ElemIteratorPtr vIt = FNodes[0]->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
 770     while ( vIt->more() )
 771     {
 772       const SMDS_MeshElement* vol = vIt->next();
 773       bool volSharesAllNodes = true;
 774       for ( int i = 1; i < face->NbNodes() && volSharesAllNodes; ++i )
 775         volSharesAllNodes = ( vol->GetNodeIndex( FNodes[i] ) >= 0 );
 776       if ( volSharesAllNodes )
 777         volumes[ volumes[0] ? 1 : 0 ] = vol;
 778       // we could additionally check that vol has all FNodes in its one face using SMDS_VolumeTool
 779     }
 780     // define volume position relating to the face normal
 781     if ( volumes[0] )
 782     {
 783       // get volume gc
 784       SMDS_ElemIteratorPtr nodeIt = volumes[0]->nodesIterator();
 785       gp_XYZ volGC(0,0,0);
 786       volGC = accumulate( TXyzIterator(nodeIt), TXyzIterator(), volGC ) / volumes[0]->NbNodes();
 787
 788       if ( VNorm * gp_Vec( PC, volGC ) < 0 )
 789         swap( volumes[0], volumes[1] );
 790     }
 791   }
 792
 793   return hasdeg ? DEGEN_QUAD : QUAD;
 794 }
 795
 796
 797 //=======================================================================
 798 //function : Compute
 799 //purpose  :
 800 //=======================================================================
 801
 802 bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Compute(SMESH_Mesh&         aMesh,
 803                                            const TopoDS_Shape& aShape,
 804                                            SMESH_ProxyMesh*    aProxyMesh)
 805 {
 806   SMESH_ProxyMesh::setMesh( aMesh );
 807
 808   if ( aShape.ShapeType() != TopAbs_SOLID &&
 809        aShape.ShapeType() != TopAbs_SHELL )
 810     return false;
 811
 812   myShape = aShape;
 813
 814   vector<const SMDS_MeshElement*> myPyramids;
 815
 816   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace;
 817   SMESHDS_Mesh * meshDS = aMesh.GetMeshDS();
 818   SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
 819   helper.IsQuadraticSubMesh(aShape);
 820   helper.SetElementsOnShape( true );
 821
 822   if ( myElemSearcher ) delete myElemSearcher;
 823   vector< SMDS_ElemIteratorPtr > itVec;
 824   if ( aProxyMesh )
 825   {
 826     itVec.push_back( aProxyMesh->GetFaces( aShape ));
 827   }
 828   else
 829   {
 830     for ( TopExp_Explorer exp(aShape,TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next() )
 831       if (( aSubMeshDSFace = meshDS->MeshElements( exp.Current() )))
 832         itVec.push_back( aSubMeshDSFace->GetElements() );
 833   }
 834   typedef
 835     SMDS_IteratorOnIterators< const SMDS_MeshElement*, vector< SMDS_ElemIteratorPtr > > TIter;
 836   SMDS_ElemIteratorPtr faceIt( new TIter( itVec ));
 837   myElemSearcher = SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *meshDS, faceIt );
 838
 839   TColgp_Array1OfPnt PN(1,5);
 840   TColgp_Array1OfVec VN(1,4);
 841   vector<const SMDS_MeshNode*> FNodes(5);
 842   gp_Pnt PC;
 843   gp_Vec VNorm;
 844
 845   for ( TopExp_Explorer exp(aShape,TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next() )
 846   {
 847     const TopoDS_Shape& aShapeFace = exp.Current();
 848     if ( aProxyMesh )
 849       aSubMeshDSFace = aProxyMesh->GetSubMesh( aShapeFace );
 850     else
 851       aSubMeshDSFace = meshDS->MeshElements( aShapeFace );
 852
 853     vector<const SMDS_MeshElement*> trias, quads;
 854     bool hasNewTrias = false;
 855
 856     if ( aSubMeshDSFace )
 857     {
 858       bool isRev = false;
 859       if ( helper.NbAncestors( aShapeFace, aMesh, aShape.ShapeType() ) > 1 )
 860         isRev = helper.IsReversedSubMesh( TopoDS::Face(aShapeFace) );
 861
 862       SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 863       while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on a geometrical face
 864       {
 865         const SMDS_MeshElement* face = iteratorElem->next();
 866         // preparation step to get face info
 867         int stat = Preparation(face, PN, VN, FNodes, PC, VNorm);
 868         switch ( stat )
 869         {
 870         case NOT_QUAD:
 871
 872           trias.push_back( face );
 873           break;
 874
 875         case DEGEN_QUAD:
 876           {
 877             // degenerate face
 878             // add triangles to result map
 879             SMDS_MeshFace* NewFace;
 880             if(!isRev)
 881               NewFace = meshDS->AddFace( FNodes[0], FNodes[1], FNodes[2] );
 882             else
 883               NewFace = meshDS->AddFace( FNodes[0], FNodes[2], FNodes[1] );
 884             storeTmpElement( NewFace );
 885             trias.push_back ( NewFace );
 886             quads.push_back( face );
 887             hasNewTrias = true;
 888             break;
 889           }
 890
 891         case QUAD:
 892           {
 893             if(!isRev) VNorm.Reverse();
 894             double xc = 0., yc = 0., zc = 0.;
 895             int i = 1;
 896             for(; i<=4; i++) {
 897               gp_Pnt Pbest;
 898               if(!isRev)
 899                 Pbest = FindBestPoint(PN(i), PN(i+1), PC, VN(i).Reversed());
 900               else
 901                 Pbest = FindBestPoint(PN(i), PN(i+1), PC, VN(i));
 902               xc += Pbest.X();
 903               yc += Pbest.Y();
 904               zc += Pbest.Z();
 905             }
 906             gp_Pnt PCbest(xc/4., yc/4., zc/4.);
 907
 908             // check PCbest
 909             double height = PCbest.Distance(PC);
 910             if ( height < 1.e-6 ) {
 911               // create new PCbest using a bit shift along VNorm
 912               PCbest = PC.XYZ() + VNorm.XYZ() * 0.001;
 913             }
 914             else {
 915               // check possible intersection with other faces
 916               if ( !LimitHeight( PCbest, PC, PN, FNodes, aMesh, face, /*UseApexRay=*/true, aShape ))
 917                 return false;
 918             }
 919             // create node for PCbest
 920             SMDS_MeshNode* NewNode = helper.AddNode( PCbest.X(), PCbest.Y(), PCbest.Z() );
 921
 922             // add triangles to result map
 923             for(i=0; i<4; i++)
 924             {
 925               trias.push_back ( meshDS->AddFace( NewNode, FNodes[i], FNodes[i+1] ));
 926               storeTmpElement( trias.back() );
 927             }
 928             // create a pyramid
 929             if ( isRev ) swap( FNodes[1], FNodes[3]);
 930             SMDS_MeshVolume* aPyram =
 931               helper.AddVolume( FNodes[0], FNodes[1], FNodes[2], FNodes[3], NewNode );
 932             myPyramids.push_back(aPyram);
 933
 934             quads.push_back( face );
 935             hasNewTrias = true;
 936             break;
 937
 938           } // case QUAD:
 939
 940         } // switch ( stat )
 941       } // end loop on elements on a face submesh
 942
 943       bool sourceSubMeshIsProxy = false;
 944       if ( aProxyMesh )
 945       {
 946         // move proxy sub-mesh from other proxy mesh to this
 947         sourceSubMeshIsProxy = takeProxySubMesh( aShapeFace, aProxyMesh );
 948         // move also tmp elements added in mesh
 949         takeTmpElemsInMesh( aProxyMesh );
 950       }
 951       if ( hasNewTrias )
 952       {
 953         SMESH_ProxyMesh::SubMesh* prxSubMesh = getProxySubMesh( aShapeFace );
 954         prxSubMesh->ChangeElements( trias.begin(), trias.end() );
 955
 956         // delete tmp quadrangles removed from aProxyMesh
 957         if ( sourceSubMeshIsProxy )
 958         {
 959           for ( unsigned i = 0; i < quads.size(); ++i )
 960             removeTmpElement( quads[i] );
 961
 962           delete myElemSearcher;
 963           myElemSearcher =
 964             SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *meshDS, aProxyMesh->GetFaces(aShape));
 965         }
 966       }
 967     }
 968   } // end for(TopExp_Explorer exp(aShape,TopAbs_FACE);exp.More();exp.Next()) {
 969
 970   return Compute2ndPart(aMesh, myPyramids);
 971 }
 972
 973 //================================================================================
 974 /*!
 975  * \brief Computes pyramids in mesh with no shape
 976  */
 977 //================================================================================
 978
 979 bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Compute(SMESH_Mesh& aMesh)
 980 {
 981   SMESH_ProxyMesh::setMesh( aMesh );
 982   SMESH_ProxyMesh::_allowedTypes.push_back( SMDSEntity_Triangle );
 983   SMESH_ProxyMesh::_allowedTypes.push_back( SMDSEntity_Quad_Triangle );
 984   if ( aMesh.NbQuadrangles() < 1 )
 985     return false;
 986
 987   // find if there is a group of faces identified as skin faces, with normal going outside the volume
 988   std::string groupName = "skinFaces";
 989   SMESHDS_GroupBase* groupDS = 0;
 990   SMESH_Mesh::GroupIteratorPtr groupIt = aMesh.GetGroups();
 991   while ( groupIt->more() )
 992   {
 993     groupDS = 0;
 994     SMESH_Group * group = groupIt->next();
 995     if ( !group ) continue;
 996     groupDS = group->GetGroupDS();
 997     if ( !groupDS || groupDS->IsEmpty() )
 998     {
 999       groupDS = 0;
1000       continue;
1001     }
1002     if (groupDS->GetType() != SMDSAbs_Face)
1003     {
1004       groupDS = 0;
1005       continue;
1006     }
1007     std::string grpName = group->GetName();
1008     if (grpName == groupName)
1009     {
1010       break;
1011     }
1012     else
1013       groupDS = 0;
1014   }
1015
1016   const bool toFindVolumes = aMesh.NbVolumes() > 0;
1017
1018   vector<const SMDS_MeshElement*> myPyramids;
1019   SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
1020   helper.IsQuadraticSubMesh(aMesh.GetShapeToMesh());
1021   helper.SetElementsOnShape( true );
1022
1023   SMESHDS_Mesh * meshDS = aMesh.GetMeshDS();
1024   SMESH_ProxyMesh::SubMesh* prxSubMesh = getProxySubMesh();
1025
1026   if ( !myElemSearcher )
1027     myElemSearcher = SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *meshDS );
1028   SMESH_ElementSearcher* searcher = const_cast<SMESH_ElementSearcher*>( myElemSearcher );
1029   SMESHUtils::Deleter<SMESH_ElementSearcher>
1030     volSearcher( SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *meshDS ));
1031   vector< const SMDS_MeshElement* > suspectFaces, foundVolumes;
1032
1033   TColgp_Array1OfPnt PN(1,5);
1034   TColgp_Array1OfVec VN(1,4);
1035   vector<const SMDS_MeshNode*> FNodes(5);
1036   TColgp_SequenceOfPnt aContour;
1037
1038   SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator();
1039   while( fIt->more())
1040   {
1041     const SMDS_MeshElement* face = fIt->next();
1042     if ( !face ) continue;
1043     // retrieve needed information about a face
1044     gp_Pnt PC;
1045     gp_Vec VNorm;
1046     const SMDS_MeshElement* volumes[2];
1047     int what = Preparation( face, PN, VN, FNodes, PC, VNorm, volumes );
1048     if ( what == NOT_QUAD )
1049       continue;
1050     if ( volumes[0] && volumes[1] )
1051       continue; // face is shared by two volumes - no room for a pyramid
1052
1053     if ( what == DEGEN_QUAD )
1054     {
1055       // degenerate face
1056       // add a triangle to the proxy mesh
1057       SMDS_MeshFace* NewFace;
1058
1059       // check orientation
1060       double tmp = PN(1).Distance(PN(2)) + PN(2).Distance(PN(3));
1061       // far points in VNorm direction
1062       gp_Pnt Ptmp1 = PC.XYZ() + VNorm.XYZ() * tmp * 1.e6;
1063       gp_Pnt Ptmp2 = PC.XYZ() - VNorm.XYZ() * tmp * 1.e6;
1064       // check intersection for Ptmp1 and Ptmp2
1065       bool IsRev = false;
1066       bool IsOK1 = false;
1067       bool IsOK2 = false;
1068       double dist1 = RealLast();
1069       double dist2 = RealLast();
1070       gp_Pnt Pres1,Pres2;
1071
1072       gp_Ax1 line( PC, VNorm );
1073       vector< const SMDS_MeshElement* > suspectFaces;
1074       searcher->GetElementsNearLine( line, SMDSAbs_Face, suspectFaces);
1075
1076       for ( size_t iF = 0; iF < suspectFaces.size(); ++iF ) {
1077         const SMDS_MeshElement* F = suspectFaces[iF];
1078         if ( F == face ) continue;
1079         aContour.Clear();
1080         for ( int i = 0; i < 4; ++i )
1081           aContour.Append( SMESH_TNodeXYZ( F->GetNode(i) ));
1082         gp_Pnt PPP;
1083         if ( !volumes[0] && HasIntersection( Ptmp1, PC, PPP, aContour )) {
1084           IsOK1 = true;
1085           double tmp = PC.Distance(PPP);
1086           if ( tmp < dist1 ) {
1087             Pres1 = PPP;
1088             dist1 = tmp;
1089           }
1090         }
1091         if ( !volumes[1] && HasIntersection( Ptmp2, PC, PPP, aContour )) {
1092           IsOK2 = true;
1093           double tmp = PC.Distance(PPP);
1094           if ( tmp < dist2 ) {
1095             Pres2 = PPP;
1096             dist2 = tmp;
1097           }
1098         }
1099       }
1100
1101       if( IsOK1 && !IsOK2 ) {
1102         // using existed direction
1103       }
1104       else if( !IsOK1 && IsOK2 ) {
1105         // using opposite direction
1106         IsRev = true;
1107       }
1108       else { // IsOK1 && IsOK2
1109         double tmp1 = PC.Distance(Pres1);
1110         double tmp2 = PC.Distance(Pres2);
1111         if(tmp1<tmp2) {
1112           // using existed direction
1113         }
1114         else {
1115           // using opposite direction
1116           IsRev = true;
1117         }
1118       }
1119       if(!IsRev)
1120         NewFace = meshDS->AddFace( FNodes[0], FNodes[1], FNodes[2] );
1121       else
1122         NewFace = meshDS->AddFace( FNodes[0], FNodes[2], FNodes[1] );
1123       storeTmpElement( NewFace );
1124       prxSubMesh->AddElement( NewFace );
1125       continue;
1126     }
1127
1128     // -----------------------------------
1129     // Case of non-degenerated quadrangle
1130     // -----------------------------------
1131
1132     // Find pyramid peak
1133
1134     gp_XYZ PCbest(0., 0., 0.); // pyramid peak
1135     int i = 1;
1136     for ( ; i <= 4; i++ ) {
1137       gp_Pnt Pbest = FindBestPoint(PN(i), PN(i+1), PC, VN(i));
1138       PCbest += Pbest.XYZ();
1139     }
1140     PCbest /= 4;
1141
1142     double height = PC.Distance(PCbest); // pyramid height to precise
1143     if ( height < 1.e-6 ) {
1144       // create new PCbest using a bit shift along VNorm
1145       PCbest = PC.XYZ() + VNorm.XYZ() * 0.001;
1146       height = PC.Distance(PCbest);
1147       if ( height < std::numeric_limits<double>::min() )
1148         return false; // batterfly element
1149     }
1150
1151     // Restrict pyramid height by intersection with other faces
1152
1153     gp_Vec tmpDir(PC,PCbest); tmpDir.Normalize();
1154     double tmp = PN(1).Distance(PN(3)) + PN(2).Distance(PN(4));
1155     // far points: in (PC, PCbest) direction and vice-versa
1156     gp_Pnt farPnt[2] = { PC.XYZ() + tmpDir.XYZ() * tmp * 1.e6,
1157                          PC.XYZ() - tmpDir.XYZ() * tmp * 1.e6 };
1158     // check intersection for farPnt1 and farPnt2
1159     bool   intersected[2] = { false, false };
1160     double dist2int   [2] = { RealLast(), RealLast() };
1161     gp_Pnt intPnt     [2];
1162     int    intFaceInd [2] = { 0, 0 };
1163
1164     if ( toFindVolumes && 0 ) // non-conformal mesh is not suitable for any mesher so far
1165     {
1166       // there are volumes in the mesh, in a non-conformal mesh a neighbor
1167       // volume can be not found yet
1168       for ( int isRev = 0; isRev < 2; ++isRev )
1169       {
1170         if ( volumes[isRev] ) continue;
1171         gp_Pnt testPnt = PC.XYZ() + tmpDir.XYZ() * height * ( isRev ? -0.1: 0.1 );
1172         foundVolumes.clear();
1173         if ( volSearcher->FindElementsByPoint( testPnt, SMDSAbs_Volume, foundVolumes ))
1174           volumes[isRev] = foundVolumes[0];
1175       }
1176       if ( volumes[0] && volumes[1] )
1177         continue; // no room for a pyramid
1178     }
1179
1180     gp_Ax1 line( PC, tmpDir );
1181     suspectFaces.clear();
1182     searcher->GetElementsNearLine( line, SMDSAbs_Face, suspectFaces);
1183
1184     for ( size_t iF = 0; iF < suspectFaces.size(); ++iF )
1185     {
1186       const SMDS_MeshElement* F = suspectFaces[iF];
1187       if ( F == face ) continue;
1188       aContour.Clear();
1189       int nbN = F->NbCornerNodes();
1190       for ( i = 0; i < nbN; ++i )
1191         aContour.Append( SMESH_TNodeXYZ( F->GetNode(i) ));
1192       gp_Pnt intP;
1193       for ( int isRev = 0; isRev < 2; ++isRev )
1194       {
1195         if( !volumes[isRev] && HasIntersection( farPnt[isRev], PC, intP, aContour ))
1196         {
1197           double d = PC.Distance( intP );
1198           if ( d < dist2int[isRev] )
1199           {
1200             intersected[isRev] = true;
1201             intPnt     [isRev] = intP;
1202             dist2int   [isRev] = d;
1203             intFaceInd [isRev] = iF;
1204           }
1205         }
1206       }
1207     }
1208
1209     // if the face belong to the group of skinFaces, do not build a pyramid outside
1210     if ( groupDS && groupDS->Contains(face) )
1211     {
1212       intersected[0] = false;
1213     }
1214     else if ( intersected[0] && intersected[1] ) // check if one of pyramids is in a hole
1215     {
1216       gp_Pnt P ( PC.XYZ() + tmpDir.XYZ() * 0.5 * dist2int[0] );
1217       if ( searcher->GetPointState( P ) == TopAbs_OUT )
1218         intersected[0] = false;
1219       else
1220       {
1221         P = ( PC.XYZ() - tmpDir.XYZ() * 0.5 * dist2int[1] );
1222         if ( searcher->GetPointState( P ) == TopAbs_OUT )
1223           intersected[1] = false;
1224       }
1225     }
1226
1227     // Create one or two pyramids
1228
1229     for ( int isRev = 0; isRev < 2; ++isRev )
1230     {
1231       if ( !intersected[isRev] ) continue;
1232       double pyramidH = Min( height, dist2int[isRev]/3. );
1233       gp_Pnt    Papex = PC.XYZ() + tmpDir.XYZ() * (isRev ? -pyramidH : pyramidH);
1234       if ( pyramidH < 1e-2 * height )
1235         return overlapError( aMesh, face, suspectFaces[ intFaceInd[isRev] ] );
1236
1237       if ( !LimitHeight( Papex, PC, PN, FNodes, aMesh, face, /*UseApexRay=*/false ))
1238         return false;
1239
1240       // create node for Papex
1241       SMDS_MeshNode* NewNode = helper.AddNode( Papex.X(), Papex.Y(), Papex.Z() );
1242
1243       // add triangles to result map
1244       for ( i = 0; i < 4; i++) {
1245         SMDS_MeshFace* NewFace;
1246         if(isRev)
1247           NewFace = meshDS->AddFace( NewNode, FNodes[i], FNodes[i+1] );
1248         else
1249           NewFace = meshDS->AddFace( NewNode, FNodes[i+1], FNodes[i] );
1250         storeTmpElement( NewFace );
1251         prxSubMesh->AddElement( NewFace );
1252       }
1253       // create a pyramid
1254       SMDS_MeshVolume* aPyram;
1255       if(isRev)
1256         aPyram = helper.AddVolume( FNodes[0], FNodes[1], FNodes[2], FNodes[3], NewNode );
1257       else
1258         aPyram = helper.AddVolume( FNodes[0], FNodes[3], FNodes[2], FNodes[1], NewNode );
1259       myPyramids.push_back(aPyram);
1260     }
1261   } // end loop on all faces
1262
1263   return Compute2ndPart(aMesh, myPyramids);
1264 }
1265
1266 //================================================================================
1267 /*!
1268  * \brief Update created pyramids and faces to avoid their intersection
1269  */
1270 //================================================================================
1271
1272 bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Compute2ndPart(SMESH_Mesh&                            aMesh,
1273                                                   const vector<const SMDS_MeshElement*>& myPyramids)
1274 {
1275   if ( myPyramids.empty() )
1276     return true;
1277
1278   SMESHDS_Mesh * meshDS = aMesh.GetMeshDS();
1279   size_t i, j, k;
1280   //int myShapeID = myPyramids[0]->GetNode(4)->getshapeId();
1281   {
1282     SMDS_ElemIteratorPtr
1283       pyramIt( new SMDS_ElementVectorIterator( myPyramids.begin(), myPyramids.end() ));
1284     if ( myElemSearcher ) delete myElemSearcher;
1285     myElemSearcher = SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *meshDS, pyramIt );
1286   }
1287   SMESH_ElementSearcher* searcher = const_cast<SMESH_ElementSearcher*>( myElemSearcher );
1288
1289   set<const SMDS_MeshNode*> nodesToMove;
1290
1291   // check adjacent pyramids
1292
1293   for ( i = 0; i <  myPyramids.size(); ++i )
1294   {
1295     const SMDS_MeshElement* PrmI = myPyramids[i];
1296     MergeAdjacent( PrmI, nodesToMove );
1297   }
1298
1299   // iterate on all new pyramids
1300   vector< const SMDS_MeshElement* > suspectPyrams;
1301   for ( i = 0; i <  myPyramids.size(); ++i )
1302   {
1303     const SMDS_MeshElement*  PrmI = myPyramids[i];
1304     const SMDS_MeshNode*    apexI = PrmI->GetNode( PYRAM_APEX );
1305
1306     // compare PrmI with all the rest pyramids
1307
1308     // collect adjacent pyramids and nodes coordinates of PrmI
1309     set<const SMDS_MeshElement*> checkedPyrams;
1310     gp_Pnt PsI[5];
1311     for ( k = 0; k < 5; k++ )
1312     {
1313       const SMDS_MeshNode* n = PrmI->GetNode(k);
1314       PsI[k] = SMESH_TNodeXYZ( n );
1315       SMDS_ElemIteratorPtr vIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
1316       while ( vIt->more() )
1317       {
1318         const SMDS_MeshElement* PrmJ = vIt->next();
1319         if ( SMESH_MeshAlgos::GetCommonNodes( PrmI, PrmJ ).size() > 1 )
1320           checkedPyrams.insert( PrmJ );
1321       }
1322     }
1323
1324     // get pyramids to check
1325     gp_XYZ       PC = ( PsI[0].XYZ() + PsI[1].XYZ() + PsI[2].XYZ() + PsI[3].XYZ() ) / 4.;
1326     gp_XYZ      ray = PsI[4].XYZ() - PC;
1327     gp_XYZ   center = PC + 0.5 * ray;
1328     double diameter = Max( PsI[0].Distance(PsI[2]), PsI[1].Distance(PsI[3]));
1329     suspectPyrams.clear();
1330     searcher->GetElementsInSphere( center, diameter * 0.6, SMDSAbs_Volume, suspectPyrams);
1331
1332     // check intersection with distant pyramids
1333     for ( j = 0; j < suspectPyrams.size(); ++j )
1334     {
1335       const SMDS_MeshElement* PrmJ = suspectPyrams[j];
1336       if ( PrmJ == PrmI )
1337         continue;
1338       if ( apexI == PrmJ->GetNode( PYRAM_APEX ))
1339         continue; // pyramids PrmI and PrmJ already merged
1340       if ( !checkedPyrams.insert( PrmJ ).second )
1341         continue; // already checked
1342
1343       gp_Pnt PsJ[5];
1344       for ( k = 0; k < 5; k++ )
1345         PsJ[k] = SMESH_TNodeXYZ( PrmJ->GetNode(k) );
1346
1347       if ( ray * ( PsJ[4].XYZ() - PC ) < 0. )
1348         continue; // PrmJ is below PrmI
1349
1350       for ( k = 0; k < 4; k++ ) // loop on 4 base nodes of PrmI
1351       {
1352         gp_Pnt Pint;
1353         bool hasInt=false;
1354         for ( k = 0; k < 4  &&  !hasInt; k++ )
1355         {
1356           gp_Vec Vtmp( PsI[k], PsI[ PYRAM_APEX ]);
1357           gp_Pnt Pshift = PsI[k].XYZ() + Vtmp.XYZ() * 0.01; // base node moved a bit to apex
1358           hasInt =
1359           ( HasIntersection3( Pshift, PsI[4], Pint, PsJ[0], PsJ[1], PsJ[PYRAM_APEX]) ||
1360             HasIntersection3( Pshift, PsI[4], Pint, PsJ[1], PsJ[2], PsJ[PYRAM_APEX]) ||
1361             HasIntersection3( Pshift, PsI[4], Pint, PsJ[2], PsJ[3], PsJ[PYRAM_APEX]) ||
1362             HasIntersection3( Pshift, PsI[4], Pint, PsJ[3], PsJ[0], PsJ[PYRAM_APEX]) );
1363         }
1364         for ( k = 0; k < 4  &&  !hasInt; k++ )
1365         {
1366           gp_Vec Vtmp( PsJ[k], PsJ[ PYRAM_APEX ]);
1367           gp_Pnt Pshift = PsJ[k].XYZ() + Vtmp.XYZ() * 0.01;
1368           hasInt =
1369             ( HasIntersection3( Pshift, PsJ[4], Pint, PsI[0], PsI[1], PsI[PYRAM_APEX]) ||
1370               HasIntersection3( Pshift, PsJ[4], Pint, PsI[1], PsI[2], PsI[PYRAM_APEX]) ||
1371               HasIntersection3( Pshift, PsJ[4], Pint, PsI[2], PsI[3], PsI[PYRAM_APEX]) ||
1372               HasIntersection3( Pshift, PsJ[4], Pint, PsI[3], PsI[0], PsI[PYRAM_APEX]) );
1373         }
1374
1375         if ( hasInt )
1376         {
1377           // count common nodes of base faces of two pyramids
1378           int nbc = 0;
1379           for ( k = 0; k < 4; k++ )
1380             nbc += int ( PrmI->GetNodeIndex( PrmJ->GetNode(k) ) >= 0 );
1381
1382           if ( nbc == 4 )
1383             continue; // pyrams have a common base face
1384
1385           if ( nbc > 0 )
1386           {
1387             // Merge the two pyramids and others already merged with them
1388             MergePiramids( PrmI, PrmJ, nodesToMove );
1389           }
1390           else  // nbc==0
1391           {
1392             // decrease height of pyramids
1393             gp_XYZ PCi(0,0,0), PCj(0,0,0);
1394             for ( k = 0; k < 4; k++ ) {
1395               PCi += PsI[k].XYZ();
1396               PCj += PsJ[k].XYZ();
1397             }
1398             PCi /= 4; PCj /= 4;
1399             gp_Vec VN1(PCi,PsI[4]);
1400             gp_Vec VN2(PCj,PsJ[4]);
1401             gp_Vec VI1(PCi,Pint);
1402             gp_Vec VI2(PCj,Pint);
1403             double ang1 = fabs(VN1.Angle(VI1));
1404             double ang2 = fabs(VN2.Angle(VI2));
1405             double coef1 = 0.5 - (( ang1 < M_PI/3. ) ? cos(ang1)*0.25 : 0 );
1406             double coef2 = 0.5 - (( ang2 < M_PI/3. ) ? cos(ang2)*0.25 : 0 ); // cos(ang2) ?
1407 //             double coef2 = 0.5;
1408 //             if(ang2<PI/3)
1409 //               coef2 -= cos(ang1)*0.25;
1410
1411             VN1.Scale(coef1);
1412             VN2.Scale(coef2);
1413             SMDS_MeshNode* aNode1 = const_cast<SMDS_MeshNode*>( apexI );
1414             aNode1->setXYZ( PCi.X()+VN1.X(), PCi.Y()+VN1.Y(), PCi.Z()+VN1.Z() );
1415             SMDS_MeshNode* aNode2 = const_cast<SMDS_MeshNode*>(PrmJ->GetNode( PYRAM_APEX ));
1416             aNode2->setXYZ( PCj.X()+VN2.X(), PCj.Y()+VN2.Y(), PCj.Z()+VN2.Z() );
1417             nodesToMove.insert( aNode1 );
1418             nodesToMove.insert( aNode2 );
1419           }
1420           // fix intersections that can appear after apex movement
1421           MergeAdjacent( PrmI, nodesToMove );
1422           MergeAdjacent( PrmJ, nodesToMove );
1423
1424         } // end if(hasInt)
1425       } // loop on suspectPyrams
1426     }  // loop on 4 base nodes of PrmI
1427
1428   } // loop on all pyramids
1429
1430   if( !nodesToMove.empty() && !meshDS->IsEmbeddedMode() )
1431   {
1432     set<const SMDS_MeshNode*>::iterator n = nodesToMove.begin();
1433     for ( ; n != nodesToMove.end(); ++n )
1434       meshDS->MoveNode( *n, (*n)->X(), (*n)->Y(), (*n)->Z() );
1435   }
1436
1437   // move medium nodes of merged quadratic pyramids
1438   if ( myPyramids[0]->IsQuadratic() )
1439     UpdateQuadraticPyramids( nodesToMove, GetMeshDS() );
1440
1441   // erase removed triangles from the proxy mesh
1442   if ( !myRemovedTrias.empty() )
1443   {
1444     for ( int i = 0; i <= meshDS->MaxShapeIndex(); ++i )
1445       if ( SMESH_ProxyMesh::SubMesh* sm = findProxySubMesh(i))
1446       {
1447         vector<const SMDS_MeshElement *> faces;
1448         faces.reserve( sm->NbElements() );
1449         SMDS_ElemIteratorPtr fIt = sm->GetElements();
1450         while ( fIt->more() )
1451         {
1452           const SMDS_MeshElement* tria = fIt->next();
1453           set<const SMDS_MeshElement*>::iterator rmTria = myRemovedTrias.find( tria );
1454           if ( rmTria != myRemovedTrias.end() )
1455             myRemovedTrias.erase( rmTria );
1456           else
1457             faces.push_back( tria );
1458         }
1459         sm->ChangeElements( faces.begin(), faces.end() );
1460       }
1461   }
1462
1463   myDegNodes.clear();
1464
1465   delete myElemSearcher;
1466   myElemSearcher=0;
1467
1468   return true;
1469 }