src/StdMeshers/StdMeshers_QuadToTriaAdaptor.cxx

   1 // Copyright (C) 2007-2016  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
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  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 triange 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         err = SMESH_ComputeError::New( COMPERR_BAD_INPUT_MESH, msg, sm->GetAlgo() );
 300         err->myBadElements.push_back( face1 );
 301         err->myBadElements.push_back( face2 );
 302       }
 303     }
 304     //throw SALOME_Exception( msg.c_str() );
 305
 306     return false; // == "algo fails"
 307   }
 308 }
 309
 310 //================================================================================
 311 /*!
 312  * \brief Merge the two pyramids (i.e. fuse their apex) and others already merged with them
 313  */
 314 //================================================================================
 315
 316 void StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::MergePiramids( const SMDS_MeshElement*     PrmI,
 317                                                   const SMDS_MeshElement*     PrmJ,
 318                                                   set<const SMDS_MeshNode*> & nodesToMove)
 319 {
 320   // cout << endl << "Merge " << PrmI->GetID() << " " << PrmJ->GetID() << " "
 321   //      << PrmI->GetNode(4) << PrmJ->GetNode(4) << endl;
 322   const SMDS_MeshNode* Nrem = PrmJ->GetNode(4); // node to remove
 323   //int nbJ = Nrem->NbInverseElements( SMDSAbs_Volume );
 324   SMESH_TNodeXYZ Pj( Nrem );
 325
 326   // an apex node to make common to all merged pyramids
 327   SMDS_MeshNode* CommonNode = const_cast<SMDS_MeshNode*>(PrmI->GetNode(4));
 328   if ( CommonNode == Nrem ) return; // already merged
 329   //int nbI = CommonNode->NbInverseElements( SMDSAbs_Volume );
 330   SMESH_TNodeXYZ Pi( CommonNode );
 331   gp_XYZ Pnew = /*( nbI*Pi + nbJ*Pj ) / (nbI+nbJ);*/ 0.5 * ( Pi + Pj );
 332   CommonNode->setXYZ( Pnew.X(), Pnew.Y(), Pnew.Z() );
 333
 334   nodesToMove.insert( CommonNode );
 335   nodesToMove.erase ( Nrem );
 336
 337   typedef SMDS_StdIterator< const SMDS_MeshElement*, SMDS_ElemIteratorPtr > TStdElemIterator;
 338   TStdElemIterator itEnd;
 339
 340   // find and remove coincided faces of merged pyramids
 341   vector< const SMDS_MeshElement* > inverseElems
 342     // copy inverse elements to avoid iteration on changing container
 343     ( TStdElemIterator( CommonNode->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face)), itEnd);
 344   for ( size_t i = 0; i < inverseElems.size(); ++i )
 345   {
 346     const SMDS_MeshElement* FI = inverseElems[i];
 347     const SMDS_MeshElement* FJEqual = 0;
 348     SMDS_ElemIteratorPtr triItJ = Nrem->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
 349     while ( !FJEqual && triItJ->more() )
 350     {
 351       const SMDS_MeshElement* FJ = triItJ->next();
 352       if ( EqualTriangles( FJ, FI ))
 353         FJEqual = FJ;
 354     }
 355     if ( FJEqual )
 356     {
 357       removeTmpElement( FI );
 358       removeTmpElement( FJEqual );
 359       myRemovedTrias.insert( FI );
 360       myRemovedTrias.insert( FJEqual );
 361     }
 362   }
 363
 364   // set the common apex node to pyramids and triangles merged with J
 365   vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
 366   inverseElems.assign( TStdElemIterator( Nrem->GetInverseElementIterator()), itEnd );
 367   for ( size_t i = 0; i < inverseElems.size(); ++i )
 368   {
 369     const SMDS_MeshElement* elem = inverseElems[i];
 370     nodes.assign( elem->begin_nodes(), elem->end_nodes() );
 371     nodes[ elem->GetType() == SMDSAbs_Volume ? PYRAM_APEX : TRIA_APEX ] = CommonNode;
 372     GetMeshDS()->ChangeElementNodes( elem, &nodes[0], nodes.size());
 373   }
 374   ASSERT( Nrem->NbInverseElements() == 0 );
 375   GetMeshDS()->RemoveFreeNode( Nrem,
 376                                GetMeshDS()->MeshElements( Nrem->getshapeId()),
 377                                /*fromGroups=*/false);
 378 }
 379
 380 //================================================================================
 381 /*!
 382  * \brief Merges adjacent pyramids
 383  */
 384 //================================================================================
 385
 386 void StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::MergeAdjacent(const SMDS_MeshElement*    PrmI,
 387                                                  set<const SMDS_MeshNode*>& nodesToMove,
 388                                                  const bool                 isRecursion)
 389 {
 390   TIDSortedElemSet adjacentPyrams;
 391   bool mergedPyrams = false;
 392   for ( int k=0; k<4; k++ ) // loop on 4 base nodes of PrmI
 393   {
 394     const SMDS_MeshNode*   n = PrmI->GetNode(k);
 395     SMDS_ElemIteratorPtr vIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
 396     while ( vIt->more() )
 397     {
 398       const SMDS_MeshElement* PrmJ = vIt->next();
 399       if ( PrmJ == PrmI || PrmJ->NbCornerNodes() != 5 || !adjacentPyrams.insert( PrmJ ).second  )
 400         continue;
 401       if ( TooCloseAdjacent( PrmI, PrmJ, GetMesh()->HasShapeToMesh() ))
 402       {
 403         MergePiramids( PrmI, PrmJ, nodesToMove );
 404         mergedPyrams = true;
 405         // container of inverse elements can change
 406         // vIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume ); -- iterator re-implemented
 407       }
 408     }
 409   }
 410   if ( mergedPyrams && !isRecursion )
 411   {
 412     TIDSortedElemSet::iterator prm;
 413     for (prm = adjacentPyrams.begin(); prm != adjacentPyrams.end(); ++prm)
 414       MergeAdjacent( *prm, nodesToMove, true );
 415   }
 416 }
 417
 418 //================================================================================
 419 /*!
 420  * \brief Constructor
 421  */
 422 //================================================================================
 423
 424 StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::StdMeshers_QuadToTriaAdaptor():
 425   myElemSearcher(0)
 426 {
 427 }
 428
 429 //================================================================================
 430 /*!
 431  * \brief Destructor
 432  */
 433 //================================================================================
 434
 435 StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::~StdMeshers_QuadToTriaAdaptor()
 436 {
 437   // temporary faces are deleted by ~SMESH_ProxyMesh()
 438   if ( myElemSearcher ) delete myElemSearcher;
 439   myElemSearcher=0;
 440 }
 441
 442 //=======================================================================
 443 //function : FindBestPoint
 444 //purpose  : Return a point P laying on the line (PC,V) so that triangle
 445 //           (P, P1, P2) to be equilateral as much as possible
 446 //           V - normal to (P1,P2,PC)
 447 //=======================================================================
 448
 449 static gp_Pnt FindBestPoint(const gp_Pnt& P1, const gp_Pnt& P2,
 450                             const gp_Pnt& PC, const gp_Vec& V)
 451 {
 452   gp_Pnt Pbest = PC;
 453   const double a2 = P1.SquareDistance(P2);
 454   const double b2 = P1.SquareDistance(PC);
 455   const double c2 = P2.SquareDistance(PC);
 456   if ( a2 < ( b2 + Sqrt( 4 * b2 * c2 ) + c2 ) / 4 ) // ( a < (b+c)/2 )
 457     return Pbest;
 458   else {
 459     // find shift along V in order a to became equal to (b+c)/2
 460     const double Vsize = V.Magnitude();
 461     if ( fabs( Vsize ) > std::numeric_limits<double>::min() )
 462     {
 463       const double shift = sqrt( a2 + (b2-c2)*(b2-c2)/16/a2 - (b2+c2)/2 );
 464       Pbest.ChangeCoord() += shift * V.XYZ() / Vsize;
 465     }
 466   }
 467   return Pbest;
 468 }
 469
 470 //=======================================================================
 471 //function : HasIntersection3
 472 //purpose  : Find intersection point between a triangle (P1,P2,P3)
 473 //           and a segment [PC,P]
 474 //=======================================================================
 475
 476 static bool HasIntersection3(const gp_Pnt& P, const gp_Pnt& PC, gp_Pnt& Pint,
 477                              const gp_Pnt& P1, const gp_Pnt& P2, const gp_Pnt& P3)
 478 {
 479   const double EPSILON = 1e-6;
 480   double segLen = P.Distance( PC );
 481
 482   gp_XYZ  orig = PC.XYZ();
 483   gp_XYZ   dir = ( P.XYZ() - PC.XYZ() ) / segLen;
 484   gp_XYZ vert0 = P1.XYZ();
 485   gp_XYZ vert1 = P2.XYZ();
 486   gp_XYZ vert2 = P3.XYZ();
 487
 488   /* calculate distance from vert0 to ray origin */
 489   gp_XYZ  tvec = orig - vert0;
 490
 491   gp_XYZ edge1 = vert1 - vert0;
 492   gp_XYZ edge2 = vert2 - vert0;
 493
 494   /* begin calculating determinant - also used to calculate U parameter */
 495   gp_XYZ pvec = dir ^ edge2;
 496
 497   /* if determinant is near zero, ray lies in plane of triangle */
 498   double det = edge1 * pvec;
 499
 500   if (det > -EPSILON && det < EPSILON)
 501     return false;
 502
 503   /* calculate U parameter and test bounds */
 504   double u = ( tvec * pvec ) / det;
 505   //if (u < 0.0 || u > 1.0)
 506   if (u < -EPSILON || u > 1.0 + EPSILON)
 507     return false;
 508
 509   /* prepare to test V parameter */
 510   gp_XYZ qvec = tvec ^ edge1;
 511
 512   /* calculate V parameter and test bounds */
 513   double v = (dir * qvec) / det;
 514   //if ( v < 0.0 || u + v > 1.0 )
 515   if ( v < -EPSILON || u + v > 1.0 + EPSILON)
 516     return false;
 517
 518   /* calculate t, ray intersects triangle */
 519   double t = (edge2 * qvec) / det;
 520
 521   Pint = orig + dir * t;
 522
 523   return ( t > 0.  &&  t < segLen );
 524 }
 525
 526 //=======================================================================
 527 //function : HasIntersection
 528 //purpose  : Auxilare for CheckIntersection()
 529 //=======================================================================
 530
 531 static bool HasIntersection(const gp_Pnt& P, const gp_Pnt& PC, gp_Pnt& Pint,
 532                             TColgp_SequenceOfPnt& aContour)
 533 {
 534   if ( aContour.Length() == 3 ) {
 535     return HasIntersection3( P, PC, Pint, aContour(1), aContour(2), aContour(3) );
 536   }
 537   else {
 538     bool check = false;
 539     if( (aContour(1).SquareDistance(aContour(2)) > 1.e-12) &&
 540         (aContour(1).SquareDistance(aContour(3)) > 1.e-12) &&
 541         (aContour(2).SquareDistance(aContour(3)) > 1.e-12) ) {
 542       check = HasIntersection3( P, PC, Pint, aContour(1), aContour(2), aContour(3) );
 543     }
 544     if(check) return true;
 545     if( (aContour(1).SquareDistance(aContour(4)) > 1.e-12) &&
 546         (aContour(1).SquareDistance(aContour(3)) > 1.e-12) &&
 547         (aContour(4).SquareDistance(aContour(3)) > 1.e-12) ) {
 548       check = HasIntersection3( P, PC, Pint, aContour(1), aContour(3), aContour(4) );
 549     }
 550     if(check) return true;
 551   }
 552
 553   return false;
 554 }
 555
 556 //================================================================================
 557 /*!
 558  * \brief Return allowed height of a pyramid
 559  *  \param Papex - optimal pyramid apex
 560  *  \param PC - gravity center of a quadrangle
 561  *  \param PN - four nodes of the quadrangle
 562  *  \param aMesh - mesh
 563  *  \param NotCheckedFace - the quadrangle face
 564  *  \param Shape - the shape being meshed
 565  *  \retval false if mesh invalidity detected
 566  */
 567 //================================================================================
 568
 569 bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::LimitHeight (gp_Pnt&                             Papex,
 570                                                 const gp_Pnt&                       PC,
 571                                                 const TColgp_Array1OfPnt&           PN,
 572                                                 const vector<const SMDS_MeshNode*>& FNodes,
 573                                                 SMESH_Mesh&                         aMesh,
 574                                                 const SMDS_MeshElement*             NotCheckedFace,
 575                                                 const bool                          UseApexRay,
 576                                                 const TopoDS_Shape&                 Shape)
 577 {
 578   if ( !myElemSearcher )
 579     myElemSearcher = SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *aMesh.GetMeshDS() );
 580   SMESH_ElementSearcher* searcher = const_cast<SMESH_ElementSearcher*>(myElemSearcher);
 581
 582   // Find intersection of faces with (P,PC) segment elongated 3 times
 583
 584   double height = Papex.Distance( PC );
 585   gp_Ax1 line( PC, gp_Vec( PC, Papex ));
 586   gp_Pnt Pint, Ptest;
 587   vector< const SMDS_MeshElement* > suspectFaces;
 588   TColgp_SequenceOfPnt aContour;
 589
 590   if ( UseApexRay )
 591   {
 592     double idealHeight = height;
 593     const SMDS_MeshElement* intFace = 0;
 594
 595     // find intersection closest to PC
 596     Ptest = PC.XYZ() + line.Direction().XYZ() * height * 3;
 597
 598     searcher->GetElementsNearLine( line, SMDSAbs_Face, suspectFaces );
 599     for ( size_t iF = 0; iF < suspectFaces.size(); ++iF )
 600     {
 601       const SMDS_MeshElement* face = suspectFaces[iF];
 602       if ( face == NotCheckedFace ) continue;
 603
 604       aContour.Clear();
 605       for ( int i = 0, nb = face->NbCornerNodes(); i < nb; ++i )
 606         aContour.Append( SMESH_TNodeXYZ( face->GetNode(i) ));
 607
 608       if ( HasIntersection( Ptest, PC, Pint, aContour ))
 609       {
 610         double dInt = PC.Distance( Pint ) / 3.;
 611         if ( dInt < height )
 612         {
 613           height = dInt;
 614           intFace = face;
 615         }
 616       }
 617     }
 618     if ( height < 1e-2 * idealHeight && intFace )
 619       return overlapError( aMesh, NotCheckedFace, intFace, Shape );
 620   }
 621
 622   // Find faces intersecting triangular facets of the pyramid (issue 23212)
 623
 624   gp_XYZ center   = PC.XYZ() + line.Direction().XYZ() * height * 0.5;
 625   double diameter = Max( PN(1).Distance(PN(3)), PN(2).Distance(PN(4)));
 626   suspectFaces.clear();
 627   searcher->GetElementsInSphere( center, diameter * 0.6, SMDSAbs_Face, suspectFaces);
 628
 629   const double upShift = 1.5;
 630   Ptest = PC.XYZ() + line.Direction().XYZ() * height * upShift; // tmp apex
 631
 632   for ( size_t iF = 0; iF < suspectFaces.size(); ++iF )
 633   {
 634     const SMDS_MeshElement* face = suspectFaces[iF];
 635     if ( face == NotCheckedFace ) continue;
 636     if ( face->GetNodeIndex( FNodes[0] ) >= 0 ||
 637          face->GetNodeIndex( FNodes[1] ) >= 0 ||
 638          face->GetNodeIndex( FNodes[2] ) >= 0 ||
 639          face->GetNodeIndex( FNodes[3] ) >= 0 )
 640       continue; // neighbor face of the quadrangle
 641
 642     // limit height using points of intersection of face links with pyramid facets
 643     int   nbN = face->NbCornerNodes();
 644     gp_Pnt P1 = SMESH_TNodeXYZ( face->GetNode( nbN-1 )); // 1st link end
 645     for ( int i = 0; i < nbN; ++i )
 646     {
 647       gp_Pnt P2 = SMESH_TNodeXYZ( face->GetNode(i) );    // 2nd link end
 648
 649       for ( int iN = 1; iN <= 4; ++iN ) // loop on pyramid facets
 650       {
 651         if ( HasIntersection3( P1, P2, Pint, PN(iN), PN(iN+1), Ptest ))
 652         {
 653           height = Min( height, gp_Vec( PC, Pint ) * line.Direction() );
 654           //Ptest = PC.XYZ() + line.Direction().XYZ() * height * upShift; // new tmp apex
 655         }
 656       }
 657       P1 = P2;
 658     }
 659   }
 660
 661   Papex  = PC.XYZ() + line.Direction().XYZ() * height;
 662
 663   return true;
 664 }
 665
 666 //================================================================================
 667 /*!
 668  * \brief Prepare data for the given face
 669  *  \param PN - coordinates of face nodes
 670  *  \param VN - cross products of vectors (PC-PN(i)) ^ (PC-PN(i+1))
 671  *  \param FNodes - face nodes
 672  *  \param PC - gravity center of nodes
 673  *  \param VNorm - face normal (sum of VN)
 674  *  \param volumes - two volumes sharing the given face, the first is in VNorm direction
 675  *  \retval int - 0 if given face is not quad,
 676  *                1 if given face is quad,
 677  *                2 if given face is degenerate quad (two nodes are coincided)
 678  */
 679 //================================================================================
 680
 681 int StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Preparation(const SMDS_MeshElement*       face,
 682                                               TColgp_Array1OfPnt&           PN,
 683                                               TColgp_Array1OfVec&           VN,
 684                                               vector<const SMDS_MeshNode*>& FNodes,
 685                                               gp_Pnt&                       PC,
 686                                               gp_Vec&                       VNorm,
 687                                               const SMDS_MeshElement**      volumes)
 688 {
 689   if( face->NbCornerNodes() != 4 )
 690   {
 691     return NOT_QUAD;
 692   }
 693
 694   int i = 0;
 695   gp_XYZ xyzC(0., 0., 0.);
 696   for ( i = 0; i < 4; ++i )
 697   {
 698     gp_XYZ p = SMESH_TNodeXYZ( FNodes[i] = face->GetNode(i) );
 699     PN.SetValue( i+1, p );
 700     xyzC += p;
 701   }
 702   PC = xyzC/4;
 703
 704   int nbp = 4;
 705
 706   int j = 0;
 707   for(i=1; i<4; i++) {
 708     j = i+1;
 709     for(; j<=4; j++) {
 710       if( PN(i).Distance(PN(j)) < 1.e-6 )
 711         break;
 712     }
 713     if(j<=4) break;
 714   }
 715   //int deg_num = IsDegenarate(PN);
 716   //if(deg_num>0) {
 717   bool hasdeg = false;
 718   if(i<4) {
 719     //cout<<"find degeneration"<<endl;
 720     hasdeg = true;
 721     gp_Pnt Pdeg = PN(i);
 722
 723     list< const SMDS_MeshNode* >::iterator itdg = myDegNodes.begin();
 724     const SMDS_MeshNode* DegNode = 0;
 725     for(; itdg!=myDegNodes.end(); itdg++) {
 726       const SMDS_MeshNode* N = (*itdg);
 727       gp_Pnt Ptmp(N->X(),N->Y(),N->Z());
 728       if(Pdeg.Distance(Ptmp)<1.e-6) {
 729         DegNode = N;
 730         //DegNode = const_cast<SMDS_MeshNode*>(N);
 731         break;
 732       }
 733     }
 734     if(!DegNode) {
 735       DegNode = FNodes[i-1];
 736       myDegNodes.push_back(DegNode);
 737     }
 738     else {
 739       FNodes[i-1] = DegNode;
 740     }
 741     for(i=j; i<4; i++) {
 742       PN.SetValue(i,PN.Value(i+1));
 743       FNodes[i-1] = FNodes[i];
 744     }
 745     nbp = 3;
 746   }
 747
 748   PN.SetValue(nbp+1,PN(1));
 749   FNodes[nbp] = FNodes[0];
 750   // find normal direction
 751   gp_Vec V1(PC,PN(nbp));
 752   gp_Vec V2(PC,PN(1));
 753   VNorm = V1.Crossed(V2);
 754   VN.SetValue(nbp,VNorm);
 755   for(i=1; i<nbp; i++) {
 756     V1 = gp_Vec(PC,PN(i));
 757     V2 = gp_Vec(PC,PN(i+1));
 758     gp_Vec Vtmp = V1.Crossed(V2);
 759     VN.SetValue(i,Vtmp);
 760     VNorm += Vtmp;
 761   }
 762
 763   // find volumes sharing the face
 764   if ( volumes )
 765   {
 766     volumes[0] = volumes[1] = 0;
 767     SMDS_ElemIteratorPtr vIt = FNodes[0]->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
 768     while ( vIt->more() )
 769     {
 770       const SMDS_MeshElement* vol = vIt->next();
 771       bool volSharesAllNodes = true;
 772       for ( int i = 1; i < face->NbNodes() && volSharesAllNodes; ++i )
 773         volSharesAllNodes = ( vol->GetNodeIndex( FNodes[i] ) >= 0 );
 774       if ( volSharesAllNodes )
 775         volumes[ volumes[0] ? 1 : 0 ] = vol;
 776       // we could additionally check that vol has all FNodes in its one face using SMDS_VolumeTool
 777     }
 778     // define volume position relating to the face normal
 779     if ( volumes[0] )
 780     {
 781       // get volume gc
 782       SMDS_ElemIteratorPtr nodeIt = volumes[0]->nodesIterator();
 783       gp_XYZ volGC(0,0,0);
 784       volGC = accumulate( TXyzIterator(nodeIt), TXyzIterator(), volGC ) / volumes[0]->NbNodes();
 785
 786       if ( VNorm * gp_Vec( PC, volGC ) < 0 )
 787         swap( volumes[0], volumes[1] );
 788     }
 789   }
 790
 791   //cout<<"  VNorm("<<VNorm.X()<<","<<VNorm.Y()<<","<<VNorm.Z()<<")"<<endl;
 792   return hasdeg ? DEGEN_QUAD : QUAD;
 793 }
 794
 795
 796 //=======================================================================
 797 //function : Compute
 798 //purpose  :
 799 //=======================================================================
 800
 801 bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Compute(SMESH_Mesh&         aMesh,
 802                                            const TopoDS_Shape& aShape,
 803                                            SMESH_ProxyMesh*    aProxyMesh)
 804 {
 805   SMESH_ProxyMesh::setMesh( aMesh );
 806
 807   if ( aShape.ShapeType() != TopAbs_SOLID &&
 808        aShape.ShapeType() != TopAbs_SHELL )
 809     return false;
 810
 811   myShape = aShape;
 812
 813   vector<const SMDS_MeshElement*> myPyramids;
 814
 815   const SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDSFace;
 816   SMESHDS_Mesh * meshDS = aMesh.GetMeshDS();
 817   SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
 818   helper.IsQuadraticSubMesh(aShape);
 819   helper.SetElementsOnShape( true );
 820
 821   if ( myElemSearcher ) delete myElemSearcher;
 822   vector< SMDS_ElemIteratorPtr > itVec;
 823   if ( aProxyMesh )
 824   {
 825     itVec.push_back( aProxyMesh->GetFaces( aShape ));
 826   }
 827   else
 828   {
 829     for ( TopExp_Explorer exp(aShape,TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next() )
 830       if (( aSubMeshDSFace = meshDS->MeshElements( exp.Current() )))
 831         itVec.push_back( aSubMeshDSFace->GetElements() );
 832   }
 833   typedef
 834     SMDS_IteratorOnIterators< const SMDS_MeshElement*, vector< SMDS_ElemIteratorPtr > > TIter;
 835   SMDS_ElemIteratorPtr faceIt( new TIter( itVec ));
 836   myElemSearcher = SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *meshDS, faceIt );
 837
 838   TColgp_Array1OfPnt PN(1,5);
 839   TColgp_Array1OfVec VN(1,4);
 840   vector<const SMDS_MeshNode*> FNodes(5);
 841   gp_Pnt PC;
 842   gp_Vec VNorm;
 843
 844   for ( TopExp_Explorer exp(aShape,TopAbs_FACE); exp.More(); exp.Next() )
 845   {
 846     const TopoDS_Shape& aShapeFace = exp.Current();
 847     if ( aProxyMesh )
 848       aSubMeshDSFace = aProxyMesh->GetSubMesh( aShapeFace );
 849     else
 850       aSubMeshDSFace = meshDS->MeshElements( aShapeFace );
 851
 852     vector<const SMDS_MeshElement*> trias, quads;
 853     bool hasNewTrias = false;
 854
 855     if ( aSubMeshDSFace )
 856     {
 857       bool isRev = false;
 858       if ( helper.NbAncestors( aShapeFace, aMesh, aShape.ShapeType() ) > 1 )
 859         isRev = helper.IsReversedSubMesh( TopoDS::Face(aShapeFace) );
 860
 861       SMDS_ElemIteratorPtr iteratorElem = aSubMeshDSFace->GetElements();
 862       while ( iteratorElem->more() ) // loop on elements on a geometrical face
 863       {
 864         const SMDS_MeshElement* face = iteratorElem->next();
 865         // preparation step to get face info
 866         int stat = Preparation(face, PN, VN, FNodes, PC, VNorm);
 867         switch ( stat )
 868         {
 869         case NOT_QUAD:
 870
 871           trias.push_back( face );
 872           break;
 873
 874         case DEGEN_QUAD:
 875           {
 876             // degenerate face
 877             // add triangles to result map
 878             SMDS_MeshFace* NewFace;
 879             if(!isRev)
 880               NewFace = meshDS->AddFace( FNodes[0], FNodes[1], FNodes[2] );
 881             else
 882               NewFace = meshDS->AddFace( FNodes[0], FNodes[2], FNodes[1] );
 883             storeTmpElement( NewFace );
 884             trias.push_back ( NewFace );
 885             quads.push_back( face );
 886             hasNewTrias = true;
 887             break;
 888           }
 889
 890         case QUAD:
 891           {
 892             if(!isRev) VNorm.Reverse();
 893             double xc = 0., yc = 0., zc = 0.;
 894             int i = 1;
 895             for(; i<=4; i++) {
 896               gp_Pnt Pbest;
 897               if(!isRev)
 898                 Pbest = FindBestPoint(PN(i), PN(i+1), PC, VN(i).Reversed());
 899               else
 900                 Pbest = FindBestPoint(PN(i), PN(i+1), PC, VN(i));
 901               xc += Pbest.X();
 902               yc += Pbest.Y();
 903               zc += Pbest.Z();
 904             }
 905             gp_Pnt PCbest(xc/4., yc/4., zc/4.);
 906
 907             // check PCbest
 908             double height = PCbest.Distance(PC);
 909             if ( height < 1.e-6 ) {
 910               // create new PCbest using a bit shift along VNorm
 911               PCbest = PC.XYZ() + VNorm.XYZ() * 0.001;
 912             }
 913             else {
 914               // check possible intersection with other faces
 915               if ( !LimitHeight( PCbest, PC, PN, FNodes, aMesh, face, /*UseApexRay=*/true, aShape ))
 916                 return false;
 917             }
 918             // create node for PCbest
 919             SMDS_MeshNode* NewNode = helper.AddNode( PCbest.X(), PCbest.Y(), PCbest.Z() );
 920
 921             // add triangles to result map
 922             for(i=0; i<4; i++)
 923             {
 924               trias.push_back ( meshDS->AddFace( NewNode, FNodes[i], FNodes[i+1] ));
 925               storeTmpElement( trias.back() );
 926             }
 927             // create a pyramid
 928             if ( isRev ) swap( FNodes[1], FNodes[3]);
 929             SMDS_MeshVolume* aPyram =
 930               helper.AddVolume( FNodes[0], FNodes[1], FNodes[2], FNodes[3], NewNode );
 931             myPyramids.push_back(aPyram);
 932
 933             quads.push_back( face );
 934             hasNewTrias = true;
 935             break;
 936
 937           } // case QUAD:
 938
 939         } // switch ( stat )
 940       } // end loop on elements on a face submesh
 941
 942       bool sourceSubMeshIsProxy = false;
 943       if ( aProxyMesh )
 944       {
 945         // move proxy sub-mesh from other proxy mesh to this
 946         sourceSubMeshIsProxy = takeProxySubMesh( aShapeFace, aProxyMesh );
 947         // move also tmp elements added in mesh
 948         takeTmpElemsInMesh( aProxyMesh );
 949       }
 950       if ( hasNewTrias )
 951       {
 952         SMESH_ProxyMesh::SubMesh* prxSubMesh = getProxySubMesh( aShapeFace );
 953         prxSubMesh->ChangeElements( trias.begin(), trias.end() );
 954
 955         // delete tmp quadrangles removed from aProxyMesh
 956         if ( sourceSubMeshIsProxy )
 957         {
 958           for ( unsigned i = 0; i < quads.size(); ++i )
 959             removeTmpElement( quads[i] );
 960
 961           delete myElemSearcher;
 962           myElemSearcher =
 963             SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *meshDS, aProxyMesh->GetFaces(aShape));
 964         }
 965       }
 966     }
 967   } // end for(TopExp_Explorer exp(aShape,TopAbs_FACE);exp.More();exp.Next()) {
 968
 969   return Compute2ndPart(aMesh, myPyramids);
 970 }
 971
 972 //================================================================================
 973 /*!
 974  * \brief Computes pyramids in mesh with no shape
 975  */
 976 //================================================================================
 977
 978 bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Compute(SMESH_Mesh& aMesh)
 979 {
 980   SMESH_ProxyMesh::setMesh( aMesh );
 981   SMESH_ProxyMesh::_allowedTypes.push_back( SMDSEntity_Triangle );
 982   SMESH_ProxyMesh::_allowedTypes.push_back( SMDSEntity_Quad_Triangle );
 983   if ( aMesh.NbQuadrangles() < 1 )
 984     return false;
 985
 986   // find if there is a group of faces identified as skin faces, with normal going outside the volume
 987   std::string groupName = "skinFaces";
 988   SMESHDS_GroupBase* groupDS = 0;
 989   SMESH_Mesh::GroupIteratorPtr groupIt = aMesh.GetGroups();
 990   while ( groupIt->more() )
 991   {
 992     groupDS = 0;
 993     SMESH_Group * group = groupIt->next();
 994     if ( !group ) continue;
 995     groupDS = group->GetGroupDS();
 996     if ( !groupDS || groupDS->IsEmpty() )
 997     {
 998       groupDS = 0;
 999       continue;
1000     }
1001     if (groupDS->GetType() != SMDSAbs_Face)
1002     {
1003       groupDS = 0;
1004       continue;
1005     }
1006     std::string grpName = group->GetName();
1007     if (grpName == groupName)
1008     {
1009       break;
1010     }
1011     else
1012       groupDS = 0;
1013   }
1014
1015   vector<const SMDS_MeshElement*> myPyramids;
1016   SMESH_MesherHelper helper(aMesh);
1017   helper.IsQuadraticSubMesh(aMesh.GetShapeToMesh());
1018   helper.SetElementsOnShape( true );
1019
1020   SMESHDS_Mesh * meshDS = aMesh.GetMeshDS();
1021   SMESH_ProxyMesh::SubMesh* prxSubMesh = getProxySubMesh();
1022
1023   if ( !myElemSearcher )
1024     myElemSearcher = SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *meshDS );
1025   SMESH_ElementSearcher* searcher = const_cast<SMESH_ElementSearcher*>(myElemSearcher);
1026
1027   TColgp_Array1OfPnt PN(1,5);
1028   TColgp_Array1OfVec VN(1,4);
1029   vector<const SMDS_MeshNode*> FNodes(5);
1030   TColgp_SequenceOfPnt aContour;
1031
1032   SMDS_FaceIteratorPtr fIt = meshDS->facesIterator(/*idInceasingOrder=*/true);
1033   while( fIt->more())
1034   {
1035     const SMDS_MeshElement* face = fIt->next();
1036     if ( !face ) continue;
1037     // retrieve needed information about a face
1038     gp_Pnt PC;
1039     gp_Vec VNorm;
1040     const SMDS_MeshElement* volumes[2];
1041     int what = Preparation(face, PN, VN, FNodes, PC, VNorm, volumes);
1042     if ( what == NOT_QUAD )
1043       continue;
1044     if ( volumes[0] && volumes[1] )
1045       continue; // face is shared by two volumes - no space for a pyramid
1046
1047     if ( what == DEGEN_QUAD )
1048     {
1049       // degenerate face
1050       // add a triangle to the proxy mesh
1051       SMDS_MeshFace* NewFace;
1052
1053       // check orientation
1054       double tmp = PN(1).Distance(PN(2)) + PN(2).Distance(PN(3));
1055       // far points in VNorm direction
1056       gp_Pnt Ptmp1 = PC.XYZ() + VNorm.XYZ() * tmp * 1.e6;
1057       gp_Pnt Ptmp2 = PC.XYZ() - VNorm.XYZ() * tmp * 1.e6;
1058       // check intersection for Ptmp1 and Ptmp2
1059       bool IsRev = false;
1060       bool IsOK1 = false;
1061       bool IsOK2 = false;
1062       double dist1 = RealLast();
1063       double dist2 = RealLast();
1064       gp_Pnt Pres1,Pres2;
1065
1066       gp_Ax1 line( PC, VNorm );
1067       vector< const SMDS_MeshElement* > suspectFaces;
1068       searcher->GetElementsNearLine( line, SMDSAbs_Face, suspectFaces);
1069
1070       for ( size_t iF = 0; iF < suspectFaces.size(); ++iF ) {
1071         const SMDS_MeshElement* F = suspectFaces[iF];
1072         if ( F == face ) continue;
1073         aContour.Clear();
1074         for ( int i = 0; i < 4; ++i )
1075           aContour.Append( SMESH_TNodeXYZ( F->GetNode(i) ));
1076         gp_Pnt PPP;
1077         if ( !volumes[0] && HasIntersection( Ptmp1, PC, PPP, aContour )) {
1078           IsOK1 = true;
1079           double tmp = PC.Distance(PPP);
1080           if ( tmp < dist1 ) {
1081             Pres1 = PPP;
1082             dist1 = tmp;
1083           }
1084         }
1085         if ( !volumes[1] && HasIntersection( Ptmp2, PC, PPP, aContour )) {
1086           IsOK2 = true;
1087           double tmp = PC.Distance(PPP);
1088           if ( tmp < dist2 ) {
1089             Pres2 = PPP;
1090             dist2 = tmp;
1091           }
1092         }
1093       }
1094
1095       if( IsOK1 && !IsOK2 ) {
1096         // using existed direction
1097       }
1098       else if( !IsOK1 && IsOK2 ) {
1099         // using opposite direction
1100         IsRev = true;
1101       }
1102       else { // IsOK1 && IsOK2
1103         double tmp1 = PC.Distance(Pres1);
1104         double tmp2 = PC.Distance(Pres2);
1105         if(tmp1<tmp2) {
1106           // using existed direction
1107         }
1108         else {
1109           // using opposite direction
1110           IsRev = true;
1111         }
1112       }
1113       if(!IsRev)
1114         NewFace = meshDS->AddFace( FNodes[0], FNodes[1], FNodes[2] );
1115       else
1116         NewFace = meshDS->AddFace( FNodes[0], FNodes[2], FNodes[1] );
1117       storeTmpElement( NewFace );
1118       prxSubMesh->AddElement( NewFace );
1119       continue;
1120     }
1121
1122     // -----------------------------------
1123     // Case of non-degenerated quadrangle
1124     // -----------------------------------
1125
1126     // Find pyramid peak
1127
1128     gp_XYZ PCbest(0., 0., 0.); // pyramid peak
1129     int i = 1;
1130     for ( ; i <= 4; i++ ) {
1131       gp_Pnt Pbest = FindBestPoint(PN(i), PN(i+1), PC, VN(i));
1132       PCbest += Pbest.XYZ();
1133     }
1134     PCbest /= 4;
1135
1136     double height = PC.Distance(PCbest); // pyramid height to precise
1137     if ( height < 1.e-6 ) {
1138       // create new PCbest using a bit shift along VNorm
1139       PCbest = PC.XYZ() + VNorm.XYZ() * 0.001;
1140       height = PC.Distance(PCbest);
1141       if ( height < std::numeric_limits<double>::min() )
1142         return false; // batterfly element
1143     }
1144
1145     // Restrict pyramid height by intersection with other faces
1146     gp_Vec tmpDir(PC,PCbest); tmpDir.Normalize();
1147     double tmp = PN(1).Distance(PN(3)) + PN(2).Distance(PN(4));
1148     // far points: in (PC, PCbest) direction and vice-versa
1149     gp_Pnt farPnt[2] = { PC.XYZ() + tmpDir.XYZ() * tmp * 1.e6,
1150                          PC.XYZ() - tmpDir.XYZ() * tmp * 1.e6 };
1151     // check intersection for farPnt1 and farPnt2
1152     bool   intersected[2] = { false, false };
1153     double dist2int   [2] = { RealLast(), RealLast() };
1154     gp_Pnt intPnt     [2];
1155     int    intFaceInd [2] = { 0, 0 };
1156
1157     gp_Ax1 line( PC, tmpDir );
1158     vector< const SMDS_MeshElement* > suspectFaces;
1159     searcher->GetElementsNearLine( line, SMDSAbs_Face, suspectFaces);
1160
1161     for ( size_t iF = 0; iF < suspectFaces.size(); ++iF )
1162     {
1163       const SMDS_MeshElement* F = suspectFaces[iF];
1164       if ( F == face ) continue;
1165       aContour.Clear();
1166       int nbN = F->NbCornerNodes();
1167       for ( i = 0; i < nbN; ++i )
1168         aContour.Append( SMESH_TNodeXYZ( F->GetNode(i) ));
1169       gp_Pnt intP;
1170       for ( int isRev = 0; isRev < 2; ++isRev )
1171       {
1172         if( !volumes[isRev] && HasIntersection(farPnt[isRev], PC, intP, aContour) )
1173         {
1174           double d = PC.Distance( intP );
1175           if ( d < dist2int[isRev] )
1176           {
1177             intersected[isRev] = true;
1178             intPnt     [isRev] = intP;
1179             dist2int   [isRev] = d;
1180             intFaceInd [isRev] = iF;
1181           }
1182         }
1183       }
1184     }
1185
1186     // if the face belong to the group of skinFaces, do not build a pyramid outside
1187     if ( groupDS && groupDS->Contains(face) )
1188     {
1189       intersected[0] = false;
1190     }
1191     else if ( intersected[0] && intersected[1] ) // check if one of pyramids is in a hole
1192     {
1193       gp_Pnt P ( PC.XYZ() + tmpDir.XYZ() * 0.5 * dist2int[0] );
1194       if ( searcher->GetPointState( P ) == TopAbs_OUT )
1195         intersected[0] = false;
1196       else
1197       {
1198         P = ( PC.XYZ() - tmpDir.XYZ() * 0.5 * dist2int[1] );
1199         if ( searcher->GetPointState( P ) == TopAbs_OUT )
1200           intersected[1] = false;
1201       }
1202     }
1203
1204     // Create one or two pyramids
1205
1206     for ( int isRev = 0; isRev < 2; ++isRev )
1207     {
1208       if ( !intersected[isRev] ) continue;
1209       double pyramidH = Min( height, dist2int[isRev]/3. );
1210       gp_Pnt    Papex = PC.XYZ() + tmpDir.XYZ() * (isRev ? -pyramidH : pyramidH);
1211       if ( pyramidH < 1e-2 * height )
1212         return overlapError( aMesh, face, suspectFaces[ intFaceInd[isRev] ] );
1213
1214       if ( !LimitHeight( Papex, PC, PN, FNodes, aMesh, face, /*UseApexRay=*/false ))
1215         return false;
1216
1217       // create node for Papex
1218       SMDS_MeshNode* NewNode = helper.AddNode( Papex.X(), Papex.Y(), Papex.Z() );
1219
1220       // add triangles to result map
1221       for ( i = 0; i < 4; i++) {
1222         SMDS_MeshFace* NewFace;
1223         if(isRev)
1224           NewFace = meshDS->AddFace( NewNode, FNodes[i], FNodes[i+1] );
1225         else
1226           NewFace = meshDS->AddFace( NewNode, FNodes[i+1], FNodes[i] );
1227         storeTmpElement( NewFace );
1228         prxSubMesh->AddElement( NewFace );
1229       }
1230       // create a pyramid
1231       SMDS_MeshVolume* aPyram;
1232       if(isRev)
1233         aPyram = helper.AddVolume( FNodes[0], FNodes[1], FNodes[2], FNodes[3], NewNode );
1234       else
1235         aPyram = helper.AddVolume( FNodes[0], FNodes[3], FNodes[2], FNodes[1], NewNode );
1236       myPyramids.push_back(aPyram);
1237     }
1238   } // end loop on all faces
1239
1240   return Compute2ndPart(aMesh, myPyramids);
1241 }
1242
1243 //================================================================================
1244 /*!
1245  * \brief Update created pyramids and faces to avoid their intersection
1246  */
1247 //================================================================================
1248
1249 bool StdMeshers_QuadToTriaAdaptor::Compute2ndPart(SMESH_Mesh&                            aMesh,
1250                                                   const vector<const SMDS_MeshElement*>& myPyramids)
1251 {
1252   if ( myPyramids.empty() )
1253     return true;
1254
1255   SMESHDS_Mesh * meshDS = aMesh.GetMeshDS();
1256   size_t i, j, k;
1257   //int myShapeID = myPyramids[0]->GetNode(4)->getshapeId();
1258   {
1259     SMDS_ElemIteratorPtr
1260       pyramIt( new SMDS_ElementVectorIterator( myPyramids.begin(), myPyramids.end() ));
1261     if ( myElemSearcher ) delete myElemSearcher;
1262     myElemSearcher = SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *meshDS, pyramIt );
1263   }
1264   SMESH_ElementSearcher* searcher = const_cast<SMESH_ElementSearcher*>( myElemSearcher );
1265
1266   set<const SMDS_MeshNode*> nodesToMove;
1267
1268   // check adjacent pyramids
1269
1270   for ( i = 0; i <  myPyramids.size(); ++i )
1271   {
1272     const SMDS_MeshElement* PrmI = myPyramids[i];
1273     MergeAdjacent( PrmI, nodesToMove );
1274   }
1275
1276   // iterate on all new pyramids
1277   vector< const SMDS_MeshElement* > suspectPyrams;
1278   for ( i = 0; i <  myPyramids.size(); ++i )
1279   {
1280     const SMDS_MeshElement*  PrmI = myPyramids[i];
1281     const SMDS_MeshNode*    apexI = PrmI->GetNode( PYRAM_APEX );
1282
1283     // compare PrmI with all the rest pyramids
1284
1285     // collect adjacent pyramids and nodes coordinates of PrmI
1286     set<const SMDS_MeshElement*> checkedPyrams;
1287     gp_Pnt PsI[5];
1288     for ( k = 0; k < 5; k++ )
1289     {
1290       const SMDS_MeshNode* n = PrmI->GetNode(k);
1291       PsI[k] = SMESH_TNodeXYZ( n );
1292       SMDS_ElemIteratorPtr vIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
1293       while ( vIt->more() )
1294       {
1295         const SMDS_MeshElement* PrmJ = vIt->next();
1296         if ( SMESH_MeshAlgos::GetCommonNodes( PrmI, PrmJ ).size() > 1 )
1297           checkedPyrams.insert( PrmJ );
1298       }
1299     }
1300
1301     // get pyramids to check
1302     gp_XYZ       PC = ( PsI[0].XYZ() + PsI[1].XYZ() + PsI[2].XYZ() + PsI[3].XYZ() ) / 4.;
1303     gp_XYZ      ray = PsI[4].XYZ() - PC;
1304     gp_XYZ   center = PC + 0.5 * ray;
1305     double diameter = Max( PsI[0].Distance(PsI[2]), PsI[1].Distance(PsI[3]));
1306     suspectPyrams.clear();
1307     searcher->GetElementsInSphere( center, diameter * 0.6, SMDSAbs_Volume, suspectPyrams);
1308
1309     // check intersection with distant pyramids
1310     for ( j = 0; j < suspectPyrams.size(); ++j )
1311     {
1312       const SMDS_MeshElement* PrmJ = suspectPyrams[j];
1313       if ( PrmJ == PrmI )
1314         continue;
1315       if ( apexI == PrmJ->GetNode( PYRAM_APEX ))
1316         continue; // pyramids PrmI and PrmJ already merged
1317       if ( !checkedPyrams.insert( PrmJ ).second )
1318         continue; // already checked
1319
1320       gp_Pnt PsJ[5];
1321       for ( k = 0; k < 5; k++ )
1322         PsJ[k] = SMESH_TNodeXYZ( PrmJ->GetNode(k) );
1323
1324       if ( ray * ( PsJ[4].XYZ() - PC ) < 0. )
1325         continue; // PrmJ is below PrmI
1326
1327       for ( k = 0; k < 4; k++ ) // loop on 4 base nodes of PrmI
1328       {
1329         gp_Pnt Pint;
1330         bool hasInt=false;
1331         for ( k = 0; k < 4  &&  !hasInt; k++ )
1332         {
1333           gp_Vec Vtmp( PsI[k], PsI[ PYRAM_APEX ]);
1334           gp_Pnt Pshift = PsI[k].XYZ() + Vtmp.XYZ() * 0.01; // base node moved a bit to apex
1335           hasInt =
1336           ( HasIntersection3( Pshift, PsI[4], Pint, PsJ[0], PsJ[1], PsJ[PYRAM_APEX]) ||
1337             HasIntersection3( Pshift, PsI[4], Pint, PsJ[1], PsJ[2], PsJ[PYRAM_APEX]) ||
1338             HasIntersection3( Pshift, PsI[4], Pint, PsJ[2], PsJ[3], PsJ[PYRAM_APEX]) ||
1339             HasIntersection3( Pshift, PsI[4], Pint, PsJ[3], PsJ[0], PsJ[PYRAM_APEX]) );
1340         }
1341         for ( k = 0; k < 4  &&  !hasInt; k++ )
1342         {
1343           gp_Vec Vtmp( PsJ[k], PsJ[ PYRAM_APEX ]);
1344           gp_Pnt Pshift = PsJ[k].XYZ() + Vtmp.XYZ() * 0.01;
1345           hasInt =
1346             ( HasIntersection3( Pshift, PsJ[4], Pint, PsI[0], PsI[1], PsI[PYRAM_APEX]) ||
1347               HasIntersection3( Pshift, PsJ[4], Pint, PsI[1], PsI[2], PsI[PYRAM_APEX]) ||
1348               HasIntersection3( Pshift, PsJ[4], Pint, PsI[2], PsI[3], PsI[PYRAM_APEX]) ||
1349               HasIntersection3( Pshift, PsJ[4], Pint, PsI[3], PsI[0], PsI[PYRAM_APEX]) );
1350         }
1351
1352         if ( hasInt )
1353         {
1354           // count common nodes of base faces of two pyramids
1355           int nbc = 0;
1356           for ( k = 0; k < 4; k++ )
1357             nbc += int ( PrmI->GetNodeIndex( PrmJ->GetNode(k) ) >= 0 );
1358
1359           if ( nbc == 4 )
1360             continue; // pyrams have a common base face
1361
1362           if ( nbc > 0 )
1363           {
1364             // Merge the two pyramids and others already merged with them
1365             MergePiramids( PrmI, PrmJ, nodesToMove );
1366           }
1367           else  // nbc==0
1368           {
1369             // decrease height of pyramids
1370             gp_XYZ PCi(0,0,0), PCj(0,0,0);
1371             for ( k = 0; k < 4; k++ ) {
1372               PCi += PsI[k].XYZ();
1373               PCj += PsJ[k].XYZ();
1374             }
1375             PCi /= 4; PCj /= 4;
1376             gp_Vec VN1(PCi,PsI[4]);
1377             gp_Vec VN2(PCj,PsJ[4]);
1378             gp_Vec VI1(PCi,Pint);
1379             gp_Vec VI2(PCj,Pint);
1380             double ang1 = fabs(VN1.Angle(VI1));
1381             double ang2 = fabs(VN2.Angle(VI2));
1382             double coef1 = 0.5 - (( ang1 < M_PI/3. ) ? cos(ang1)*0.25 : 0 );
1383             double coef2 = 0.5 - (( ang2 < M_PI/3. ) ? cos(ang2)*0.25 : 0 ); // cos(ang2) ?
1384 //             double coef2 = 0.5;
1385 //             if(ang2<PI/3)
1386 //               coef2 -= cos(ang1)*0.25;
1387
1388             VN1.Scale(coef1);
1389             VN2.Scale(coef2);
1390             SMDS_MeshNode* aNode1 = const_cast<SMDS_MeshNode*>( apexI );
1391             aNode1->setXYZ( PCi.X()+VN1.X(), PCi.Y()+VN1.Y(), PCi.Z()+VN1.Z() );
1392             SMDS_MeshNode* aNode2 = const_cast<SMDS_MeshNode*>(PrmJ->GetNode( PYRAM_APEX ));
1393             aNode2->setXYZ( PCj.X()+VN2.X(), PCj.Y()+VN2.Y(), PCj.Z()+VN2.Z() );
1394             nodesToMove.insert( aNode1 );
1395             nodesToMove.insert( aNode2 );
1396           }
1397           // fix intersections that can appear after apex movement
1398           MergeAdjacent( PrmI, nodesToMove );
1399           MergeAdjacent( PrmJ, nodesToMove );
1400
1401         } // end if(hasInt)
1402       } // loop on suspectPyrams
1403     }  // loop on 4 base nodes of PrmI
1404
1405   } // loop on all pyramids
1406
1407   if( !nodesToMove.empty() && !meshDS->IsEmbeddedMode() )
1408   {
1409     set<const SMDS_MeshNode*>::iterator n = nodesToMove.begin();
1410     for ( ; n != nodesToMove.end(); ++n )
1411       meshDS->MoveNode( *n, (*n)->X(), (*n)->Y(), (*n)->Z() );
1412   }
1413
1414   // move medium nodes of merged quadratic pyramids
1415   if ( myPyramids[0]->IsQuadratic() )
1416     UpdateQuadraticPyramids( nodesToMove, GetMeshDS() );
1417
1418   // erase removed triangles from the proxy mesh
1419   if ( !myRemovedTrias.empty() )
1420   {
1421     for ( int i = 0; i <= meshDS->MaxShapeIndex(); ++i )
1422       if ( SMESH_ProxyMesh::SubMesh* sm = findProxySubMesh(i))
1423       {
1424         vector<const SMDS_MeshElement *> faces;
1425         faces.reserve( sm->NbElements() );
1426         SMDS_ElemIteratorPtr fIt = sm->GetElements();
1427         while ( fIt->more() )
1428         {
1429           const SMDS_MeshElement* tria = fIt->next();
1430           set<const SMDS_MeshElement*>::iterator rmTria = myRemovedTrias.find( tria );
1431           if ( rmTria != myRemovedTrias.end() )
1432             myRemovedTrias.erase( rmTria );
1433           else
1434             faces.push_back( tria );
1435         }
1436         sm->ChangeElements( faces.begin(), faces.end() );
1437       }
1438   }
1439
1440   myDegNodes.clear();
1441
1442   delete myElemSearcher;
1443   myElemSearcher=0;
1444
1445   return true;
1446 }