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[modules/smesh.git] / src / StdMeshers / StdMeshers_Quadrangle_2D.cxx
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3 // Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
4 // CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
5 //
6 // This library is free software; you can redistribute it and/or
7 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8 // License as published by the Free Software Foundation; either
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12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
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15 //
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17 // License along with this library; if not, write to the Free Software
18 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
19 //
20 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
21 //
22
23 //  File   : StdMeshers_Quadrangle_2D.cxx
24 //  Author : Paul RASCLE, EDF
25 //  Module : SMESH
26
27 #include "StdMeshers_Quadrangle_2D.hxx"
28
29 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
30 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
31 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
32 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
33 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
34 #include "SMESH_Block.hxx"
35 #include "SMESH_Comment.hxx"
36 #include "SMESH_Gen.hxx"
37 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
38 #include "SMESH_Mesh.hxx"
39 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
40 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
41 #include "SMESH_subMesh.hxx"
42 #include "StdMeshers_FaceSide.hxx"
43 #include "StdMeshers_QuadrangleParams.hxx"
44 #include "StdMeshers_ViscousLayers2D.hxx"
45
46 #include <BRepBndLib.hxx>
47 #include <BRepClass_FaceClassifier.hxx>
48 #include <BRep_Tool.hxx>
49 #include <Bnd_Box.hxx>
50 #include <GeomAPI_ProjectPointOnSurf.hxx>
51 #include <Geom_Surface.hxx>
52 #include <NCollection_DefineArray2.hxx>
53 #include <Precision.hxx>
54 #include <TColStd_SequenceOfInteger.hxx>
55 #include <TColStd_SequenceOfReal.hxx>
56 #include <TColgp_SequenceOfXY.hxx>
57 #include <TopExp.hxx>
58 #include <TopExp_Explorer.hxx>
59 #include <TopTools_DataMapOfShapeReal.hxx>
60 #include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
61 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
62 #include <TopoDS.hxx>
63
64 #include "utilities.h"
65 #include "Utils_ExceptHandlers.hxx"
66
67 #include <boost/container/flat_set.hpp>
68 #include <boost/intrusive/circular_list_algorithms.hpp>
69
70 typedef NCollection_Array2<const SMDS_MeshNode*> StdMeshers_Array2OfNode;
71
72 typedef gp_XY         gp_UV;
73 typedef SMESH_Comment TComm;
74
75 using namespace std;
76
77 //=============================================================================
78 /*!
79  *
80  */
81 //=============================================================================
82
83 StdMeshers_Quadrangle_2D::StdMeshers_Quadrangle_2D (int hypId, int studyId,
84                                                     SMESH_Gen* gen)
85   : SMESH_2D_Algo(hypId, studyId, gen),
86     myQuadranglePreference(false),
87     myTrianglePreference(false),
88     myTriaVertexID(-1),
89     myNeedSmooth(false),
90     myCheckOri(false),
91     myParams( NULL ),
92     myQuadType(QUAD_STANDARD),
93     myHelper( NULL )
94 {
95   _name = "Quadrangle_2D";
96   _shapeType = (1 << TopAbs_FACE);
97   _compatibleHypothesis.push_back("QuadrangleParams");
98   _compatibleHypothesis.push_back("QuadranglePreference");
99   _compatibleHypothesis.push_back("TrianglePreference");
100   _compatibleHypothesis.push_back("ViscousLayers2D");
101 }
102
103 //=============================================================================
104 /*!
105  *
106  */
107 //=============================================================================
108
109 StdMeshers_Quadrangle_2D::~StdMeshers_Quadrangle_2D()
110 {
111 }
112
113 //=============================================================================
114 /*!
115  *  
116  */
117 //=============================================================================
118
119 bool StdMeshers_Quadrangle_2D::CheckHypothesis
120                          (SMESH_Mesh&                          aMesh,
121                           const TopoDS_Shape&                  aShape,
122                           SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status& aStatus)
123 {
124   myTriaVertexID         = -1;
125   myQuadType             = QUAD_STANDARD;
126   myQuadranglePreference = false;
127   myTrianglePreference   = false;
128   myHelper               = (SMESH_MesherHelper*)NULL;
129   myParams               = NULL;
130   myQuadList.clear();
131
132   aStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_OK;
133
134   const list <const SMESHDS_Hypothesis * >& hyps =
135     GetUsedHypothesis(aMesh, aShape, false);
136   const SMESHDS_Hypothesis * aHyp = 0;
137
138   bool isFirstParams = true;
139
140   // First assigned hypothesis (if any) is processed now
141   if (hyps.size() > 0) {
142     aHyp = hyps.front();
143     if (strcmp("QuadrangleParams", aHyp->GetName()) == 0)
144     {
145       myParams = (const StdMeshers_QuadrangleParams*)aHyp;
146       myTriaVertexID = myParams->GetTriaVertex();
147       myQuadType     = myParams->GetQuadType();
148       if (myQuadType == QUAD_QUADRANGLE_PREF ||
149           myQuadType == QUAD_QUADRANGLE_PREF_REVERSED)
150         myQuadranglePreference = true;
151       else if (myQuadType == QUAD_TRIANGLE_PREF)
152         myTrianglePreference = true;
153     }
154     else if (strcmp("QuadranglePreference", aHyp->GetName()) == 0) {
155       isFirstParams = false;
156       myQuadranglePreference = true;
157     }
158     else if (strcmp("TrianglePreference", aHyp->GetName()) == 0){
159       isFirstParams = false;
160       myTrianglePreference = true;
161     }
162     else {
163       isFirstParams = false;
164     }
165   }
166
167   // Second(last) assigned hypothesis (if any) is processed now
168   if (hyps.size() > 1) {
169     aHyp = hyps.back();
170     if (isFirstParams) {
171       if (strcmp("QuadranglePreference", aHyp->GetName()) == 0) {
172         myQuadranglePreference = true;
173         myTrianglePreference = false;
174         myQuadType = QUAD_STANDARD;
175       }
176       else if (strcmp("TrianglePreference", aHyp->GetName()) == 0){
177         myQuadranglePreference = false;
178         myTrianglePreference = true;
179         myQuadType = QUAD_STANDARD;
180       }
181     }
182     else if (const StdMeshers_QuadrangleParams* aHyp2 =
183              dynamic_cast<const StdMeshers_QuadrangleParams*>( aHyp ))
184     {
185       myTriaVertexID = aHyp2->GetTriaVertex();
186
187       if (!myQuadranglePreference && !myTrianglePreference) { // priority of hypos
188         myQuadType = aHyp2->GetQuadType();
189         if (myQuadType == QUAD_QUADRANGLE_PREF ||
190             myQuadType == QUAD_QUADRANGLE_PREF_REVERSED)
191           myQuadranglePreference = true;
192         else if (myQuadType == QUAD_TRIANGLE_PREF)
193           myTrianglePreference = true;
194       }
195     }
196   }
197
198   error( StdMeshers_ViscousLayers2D::CheckHypothesis( aMesh, aShape, aStatus ));
199
200   return aStatus == HYP_OK;
201 }
202
203 //=============================================================================
204 /*!
205  *
206  */
207 //=============================================================================
208
209 bool StdMeshers_Quadrangle_2D::Compute (SMESH_Mesh&         aMesh,
210                                         const TopoDS_Shape& aShape)
211 {
212   const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face(aShape);
213   aMesh.GetSubMesh( F );
214
215   // do not initialize my fields before this as StdMeshers_ViscousLayers2D
216   // can call Compute() recursively
217   SMESH_ProxyMesh::Ptr proxyMesh = StdMeshers_ViscousLayers2D::Compute( aMesh, F );
218   if ( !proxyMesh )
219     return false;
220
221   myProxyMesh = proxyMesh;
222
223   SMESH_MesherHelper helper (aMesh);
224   myHelper = &helper;
225
226   _quadraticMesh = myHelper->IsQuadraticSubMesh(aShape);
227   myHelper->SetElementsOnShape( true );
228   myNeedSmooth = false;
229   myCheckOri   = false;
230
231   FaceQuadStruct::Ptr quad = CheckNbEdges( aMesh, F, /*considerMesh=*/true, myHelper );
232   if (!quad)
233     return false;
234   myQuadList.clear();
235   myQuadList.push_back( quad );
236
237   if ( !getEnforcedUV() )
238     return false;
239
240   updateDegenUV( quad );
241
242   int n1 = quad->side[0].NbPoints();
243   int n2 = quad->side[1].NbPoints();
244   int n3 = quad->side[2].NbPoints();
245   int n4 = quad->side[3].NbPoints();
246
247   enum { NOT_COMPUTED = -1, COMPUTE_FAILED = 0, COMPUTE_OK = 1 };
248   int res = NOT_COMPUTED;
249   if ( myQuadranglePreference )
250   {
251     int nfull = n1+n2+n3+n4;
252     if ((nfull % 2) == 0 && ((n1 != n3) || (n2 != n4)))
253     {
254       // special path genarating only quandrangle faces
255       res = computeQuadPref( aMesh, F, quad );
256     }
257   }
258   else if ( myQuadType == QUAD_REDUCED )
259   {
260     int n13    = n1 - n3;
261     int n24    = n2 - n4;
262     int n13tmp = n13/2; n13tmp = n13tmp*2;
263     int n24tmp = n24/2; n24tmp = n24tmp*2;
264     if ((n1 == n3 && n2 != n4 && n24tmp == n24) ||
265         (n2 == n4 && n1 != n3 && n13tmp == n13))
266     {
267       res = computeReduced( aMesh, F, quad );
268     }
269     else
270     {
271       if ( n1 != n3 && n2 != n4 )
272         error( COMPERR_WARNING,
273                "To use 'Reduced' transition, "
274                "two opposite sides should have same number of segments, "
275                "but actual number of segments is different on all sides. "
276                "'Standard' transion has been used.");
277       else if ( ! ( n1 == n3 && n2 == n4 ))
278         error( COMPERR_WARNING,
279                "To use 'Reduced' transition, "
280                "two opposite sides should have an even difference in number of segments. "
281                "'Standard' transion has been used.");
282     }
283   }
284
285   if ( res == NOT_COMPUTED )
286   {
287     if ( n1 != n3 || n2 != n4 )
288       res = computeTriangles( aMesh, F, quad );
289     else
290       res = computeQuadDominant( aMesh, F );
291   }
292
293   if ( res == COMPUTE_OK && myNeedSmooth )
294     smooth( quad );
295
296   if ( res == COMPUTE_OK )
297     res = check();
298
299   return ( res == COMPUTE_OK );
300 }
301
302 //================================================================================
303 /*!
304  * \brief Compute quadrangles and triangles on the quad
305  */
306 //================================================================================
307
308 bool StdMeshers_Quadrangle_2D::computeTriangles(SMESH_Mesh&         aMesh,
309                                                 const TopoDS_Face&  aFace,
310                                                 FaceQuadStruct::Ptr quad)
311 {
312   int nb = quad->side[0].grid->NbPoints();
313   int nr = quad->side[1].grid->NbPoints();
314   int nt = quad->side[2].grid->NbPoints();
315   int nl = quad->side[3].grid->NbPoints();
316
317   // rotate the quad to have nbNodeOut sides on TOP [and LEFT]
318   if ( nb > nt )
319     quad->shift( nl > nr ? 3 : 2, true );
320   else if ( nr > nl )
321     quad->shift( 1, true );
322   else if ( nl > nr )
323     quad->shift( nt > nb ? 0 : 3, true );
324
325   if ( !setNormalizedGrid( quad ))
326     return false;
327
328   if ( quad->nbNodeOut( QUAD_TOP_SIDE    ))
329   {
330     splitQuad( quad, 0, quad->jSize-2 );
331   }
332   if ( quad->nbNodeOut( QUAD_BOTTOM_SIDE )) // this should not happen
333   {
334     splitQuad( quad, 0, 1 );
335   }
336   FaceQuadStruct::Ptr newQuad = myQuadList.back();
337   if ( quad != newQuad ) // split done
338   {
339     { // update left side limit till where to make triangles
340       FaceQuadStruct::Ptr botQuad = // a bottom part
341         ( quad->side[ QUAD_LEFT_SIDE ].from == 0 ) ? quad : newQuad;
342       if ( botQuad->nbNodeOut( QUAD_LEFT_SIDE ) > 0 )
343         botQuad->side[ QUAD_LEFT_SIDE ].to += botQuad->nbNodeOut( QUAD_LEFT_SIDE );
344       else if ( botQuad->nbNodeOut( QUAD_RIGHT_SIDE ) > 0 )
345         botQuad->side[ QUAD_RIGHT_SIDE ].to += botQuad->nbNodeOut( QUAD_RIGHT_SIDE );
346     }
347     // make quad be a greatest one
348     if ( quad->side[ QUAD_LEFT_SIDE ].NbPoints() == 2 ||
349          quad->side[ QUAD_RIGHT_SIDE ].NbPoints() == 2  )
350       quad = newQuad;
351     if ( !setNormalizedGrid( quad ))
352       return false;
353   }
354
355   if ( quad->nbNodeOut( QUAD_RIGHT_SIDE ))
356   {
357     splitQuad( quad, quad->iSize-2, 0 );
358   }
359   if ( quad->nbNodeOut( QUAD_LEFT_SIDE  ))
360   {
361     splitQuad( quad, 1, 0 );
362
363     if ( quad->nbNodeOut( QUAD_TOP_SIDE ))
364     {
365       newQuad = myQuadList.back();
366       if ( newQuad == quad ) // too narrow to split
367       {
368         // update left side limit till where to make triangles
369         quad->side[ QUAD_LEFT_SIDE ].to--;
370       }
371       else
372       {
373         FaceQuadStruct::Ptr leftQuad =
374           ( quad->side[ QUAD_BOTTOM_SIDE ].from == 0 ) ? quad : newQuad;
375         leftQuad->nbNodeOut( QUAD_TOP_SIDE ) = 0;
376       }
377     }
378   }
379
380   if ( ! computeQuadDominant( aMesh, aFace ))
381     return false;
382
383   // try to fix zero-area triangles near straight-angle corners
384
385   return true;
386 }
387
388 //================================================================================
389 /*!
390  * \brief Compute quadrangles and possibly triangles on all quads of myQuadList
391  */
392 //================================================================================
393
394 bool StdMeshers_Quadrangle_2D::computeQuadDominant(SMESH_Mesh&         aMesh,
395                                                    const TopoDS_Face&  aFace)
396 {
397   if ( !addEnforcedNodes() )
398     return false;
399
400   std::list< FaceQuadStruct::Ptr >::iterator quad = myQuadList.begin();
401   for ( ; quad != myQuadList.end(); ++quad )
402     if ( !computeQuadDominant( aMesh, aFace, *quad ))
403       return false;
404
405   return true;
406 }
407
408 //================================================================================
409 /*!
410  * \brief Compute quadrangles and possibly triangles
411  */
412 //================================================================================
413
414 bool StdMeshers_Quadrangle_2D::computeQuadDominant(SMESH_Mesh&         aMesh,
415                                                    const TopoDS_Face&  aFace,
416                                                    FaceQuadStruct::Ptr quad)
417 {
418   // --- set normalized grid on unit square in parametric domain
419
420   if ( !setNormalizedGrid( quad ))
421     return false;
422
423   // --- create nodes on points, and create quadrangles
424
425   int nbhoriz  = quad->iSize;
426   int nbvertic = quad->jSize;
427
428   // internal mesh nodes
429   SMESHDS_Mesh *  meshDS = aMesh.GetMeshDS();
430   Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(aFace);
431   int i,j,    geomFaceID = meshDS->ShapeToIndex(aFace);
432   for (i = 1; i < nbhoriz - 1; i++)
433     for (j = 1; j < nbvertic - 1; j++)
434     {
435       UVPtStruct& uvPnt = quad->UVPt( i, j );
436       gp_Pnt P          = S->Value( uvPnt.u, uvPnt.v );
437       uvPnt.node        = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
438       meshDS->SetNodeOnFace( uvPnt.node, geomFaceID, uvPnt.u, uvPnt.v );
439     }
440   
441   // mesh faces
442
443   //             [2]
444   //      --.--.--.--.--.--  nbvertic
445   //     |                 | ^
446   //     |                 | ^
447   // [3] |                 | ^ j  [1]
448   //     |                 | ^
449   //     |                 | ^
450   //      ---.----.----.---  0
451   //     0 > > > > > > > > nbhoriz
452   //              i
453   //             [0]
454   
455   int ilow = 0;
456   int iup = nbhoriz - 1;
457   if (quad->nbNodeOut(3)) { ilow++; } else { if (quad->nbNodeOut(1)) iup--; }
458   
459   int jlow = 0;
460   int jup = nbvertic - 1;
461   if (quad->nbNodeOut(0)) { jlow++; } else { if (quad->nbNodeOut(2)) jup--; }
462   
463   // regular quadrangles
464   for (i = ilow; i < iup; i++) {
465     for (j = jlow; j < jup; j++) {
466       const SMDS_MeshNode *a, *b, *c, *d;
467       a = quad->uv_grid[ j      * nbhoriz + i    ].node;
468       b = quad->uv_grid[ j      * nbhoriz + i + 1].node;
469       c = quad->uv_grid[(j + 1) * nbhoriz + i + 1].node;
470       d = quad->uv_grid[(j + 1) * nbhoriz + i    ].node;
471       myHelper->AddFace(a, b, c, d);
472     }
473   }
474
475   // Boundary elements (must always be on an outer boundary of the FACE)
476   
477   const vector<UVPtStruct>& uv_e0 = quad->side[0].grid->GetUVPtStruct();
478   const vector<UVPtStruct>& uv_e1 = quad->side[1].grid->GetUVPtStruct();
479   const vector<UVPtStruct>& uv_e2 = quad->side[2].grid->GetUVPtStruct();
480   const vector<UVPtStruct>& uv_e3 = quad->side[3].grid->GetUVPtStruct();
481
482   if (uv_e0.empty() || uv_e1.empty() || uv_e2.empty() || uv_e3.empty())
483     return error(COMPERR_BAD_INPUT_MESH);
484
485   double eps = Precision::Confusion();
486
487   int nbdown  = (int) uv_e0.size();
488   int nbup    = (int) uv_e2.size();
489   int nbright = (int) uv_e1.size();
490   int nbleft  = (int) uv_e3.size();
491
492   if (quad->nbNodeOut(0) && nbvertic == 2) // this should not occur
493   {
494     // Down edge is out
495     // 
496     // |___|___|___|___|___|___|
497     // |   |   |   |   |   |   |
498     // |___|___|___|___|___|___|
499     // |   |   |   |   |   |   |
500     // |___|___|___|___|___|___| __ first row of the regular grid
501     // .  .  .  .  .  .  .  .  . __ down edge nodes
502     // 
503     // >->->->->->->->->->->->-> -- direction of processing
504       
505     int g = 0; // number of last processed node in the regular grid
506     
507     // number of last node of the down edge to be processed
508     int stop = nbdown - 1;
509     // if right edge is out, we will stop at a node, previous to the last one
510     //if (quad->nbNodeOut(1)) stop--;
511     if ( quad->nbNodeOut( QUAD_RIGHT_SIDE ))
512       quad->UVPt( nbhoriz-1, 1 ).node = uv_e1[1].node;
513     if ( quad->nbNodeOut( QUAD_LEFT_SIDE ))
514       quad->UVPt( 0, 1 ).node = uv_e3[1].node;
515
516     // for each node of the down edge find nearest node
517     // in the first row of the regular grid and link them
518     for (i = 0; i < stop; i++) {
519       const SMDS_MeshNode *a, *b, *c=0, *d;
520       a = uv_e0[i].node;
521       b = uv_e0[i + 1].node;
522       gp_Pnt pb (b->X(), b->Y(), b->Z());
523       
524       // find node c in the regular grid, which will be linked with node b
525       int near = g;
526       if (i == stop - 1) {
527         // right bound reached, link with the rightmost node
528         near = iup;
529         c = quad->uv_grid[nbhoriz + iup].node;
530       }
531       else {
532         // find in the grid node c, nearest to the b
533         c = 0;
534         double mind = RealLast();
535         for (int k = g; k <= iup; k++) {
536           
537           const SMDS_MeshNode *nk;
538           if (k < ilow) // this can be, if left edge is out
539             nk = uv_e3[1].node; // get node from the left edge
540           else
541             nk = quad->uv_grid[nbhoriz + k].node; // get one of middle nodes
542
543           gp_Pnt pnk (nk->X(), nk->Y(), nk->Z());
544           double dist = pb.Distance(pnk);
545           if (dist < mind - eps) {
546             c = nk;
547             near = k;
548             mind = dist;
549           } else {
550             break;
551           }
552         }
553       }
554
555       if (near == g) { // make triangle
556         myHelper->AddFace(a, b, c);
557       }
558       else { // make quadrangle
559         if (near - 1 < ilow)
560           d = uv_e3[1].node;
561         else
562           d = quad->uv_grid[nbhoriz + near - 1].node;
563         //SMDS_MeshFace* face = meshDS->AddFace(a, b, c, d);
564         
565         if (!myTrianglePreference){
566           myHelper->AddFace(a, b, c, d);
567         }
568         else {
569           splitQuadFace(meshDS, geomFaceID, a, b, c, d);
570         }
571
572         // if node d is not at position g - make additional triangles
573         if (near - 1 > g) {
574           for (int k = near - 1; k > g; k--) {
575             c = quad->uv_grid[nbhoriz + k].node;
576             if (k - 1 < ilow)
577               d = uv_e3[1].node;
578             else
579               d = quad->uv_grid[nbhoriz + k - 1].node;
580             myHelper->AddFace(a, c, d);
581           }
582         }
583         g = near;
584       }
585     }
586   } else {
587     if (quad->nbNodeOut(2) && nbvertic == 2)
588     {
589       // Up edge is out
590       // 
591       // <-<-<-<-<-<-<-<-<-<-<-<-< -- direction of processing
592       // 
593       // .  .  .  .  .  .  .  .  . __ up edge nodes
594       //  ___ ___ ___ ___ ___ ___  __ first row of the regular grid
595       // |   |   |   |   |   |   |
596       // |___|___|___|___|___|___|
597       // |   |   |   |   |   |   |
598       // |___|___|___|___|___|___|
599       // |   |   |   |   |   |   |
600
601       int g = nbhoriz - 1; // last processed node in the regular grid
602
603       ilow = 0;
604       iup  = nbhoriz - 1;
605
606       int stop = 0;
607       if ( quad->side[3].grid->Edge(0).IsNull() ) // left side is simulated one
608       {
609         if ( nbright == 2 ) // quad divided at I but not at J (2D_mesh_QuadranglePreference_01/B1)
610           stop++; // we stop at a second node
611       }
612       else
613       {
614         if ( quad->nbNodeOut( QUAD_RIGHT_SIDE ))
615           quad->UVPt( nbhoriz-1, 0 ).node = uv_e1[ nbright-2 ].node;
616         if ( quad->nbNodeOut( QUAD_LEFT_SIDE ))
617           quad->UVPt( 0, 0 ).node = uv_e3[ nbleft-2 ].node;
618
619         if ( nbright > 2 ) // there was a split at J
620           quad->nbNodeOut( QUAD_LEFT_SIDE ) = 0;
621       }
622       const SMDS_MeshNode *a, *b, *c, *d;
623       i = nbup - 1;
624       // avoid creating zero-area triangles near a straight-angle corner
625       {
626         a = uv_e2[i].node;
627         b = uv_e2[i-1].node;
628         c = uv_e1[nbright-2].node;
629         SMESH_TNodeXYZ pa( a ), pb( b ), pc( c );
630         double area = 0.5 * (( pb - pa ) ^ ( pc - pa )).Modulus();
631         if ( Abs( area ) < 1e-20 )
632         {
633           --g;
634           d = quad->UVPt( g, nbvertic-2 ).node;
635           if ( myTrianglePreference )
636           {
637             myHelper->AddFace(a, d, c);
638           }
639           else
640           {
641             if ( SMDS_MeshFace* face = myHelper->AddFace(a, b, d, c))
642             {
643               SMESH_ComputeErrorPtr& err = aMesh.GetSubMesh( aFace )->GetComputeError();
644               if ( !err || err->IsOK() || err->myName < COMPERR_WARNING )
645               {
646                 err.reset( new SMESH_ComputeError( COMPERR_WARNING,
647                                                    "Bad quality quad created"));
648                 err->myBadElements.push_back( face );
649               }
650             }
651             --i;
652           }
653         }
654       }
655       // for each node of the up edge find nearest node
656       // in the first row of the regular grid and link them
657       for ( ; i > stop; i--)
658       {
659         a = uv_e2[i].node;
660         b = uv_e2[i - 1].node;
661         gp_Pnt pb = SMESH_TNodeXYZ( b );
662
663         // find node c in the grid, which will be linked with node b
664         int near = g;
665         if (i == stop + 1) { // left bound reached, link with the leftmost node
666           c = quad->uv_grid[nbhoriz*(nbvertic - 2) + ilow].node;
667           near = ilow;
668         } else {
669           // find node c in the grid, nearest to the b
670           double mind = RealLast();
671           for (int k = g; k >= ilow; k--) {
672             const SMDS_MeshNode *nk;
673             if (k > iup)
674               nk = uv_e1[nbright - 2].node;
675             else
676               nk = quad->uv_grid[nbhoriz*(nbvertic - 2) + k].node;
677             gp_Pnt pnk = SMESH_TNodeXYZ( nk );
678             double dist = pb.Distance(pnk);
679             if (dist < mind - eps) {
680               c = nk;
681               near = k;
682               mind = dist;
683             } else {
684               break;
685             }
686           }
687         }
688
689         if (near == g) { // make triangle
690           myHelper->AddFace(a, b, c);
691         }
692         else { // make quadrangle
693           if (near + 1 > iup)
694             d = uv_e1[nbright - 2].node;
695           else
696             d = quad->uv_grid[nbhoriz*(nbvertic - 2) + near + 1].node;
697           //SMDS_MeshFace* face = meshDS->AddFace(a, b, c, d);
698           if (!myTrianglePreference){
699             myHelper->AddFace(a, b, c, d);
700           }
701           else {
702             splitQuadFace(meshDS, geomFaceID, a, b, c, d);
703           }
704
705           if (near + 1 < g) { // if d is not at g - make additional triangles
706             for (int k = near + 1; k < g; k++) {
707               c = quad->uv_grid[nbhoriz*(nbvertic - 2) + k].node;
708               if (k + 1 > iup)
709                 d = uv_e1[nbright - 2].node;
710               else
711                 d = quad->uv_grid[nbhoriz*(nbvertic - 2) + k + 1].node;
712               myHelper->AddFace(a, c, d);
713             }
714           }
715           g = near;
716         }
717       }
718     }
719   }
720
721   // right or left boundary quadrangles
722   if (quad->nbNodeOut( QUAD_RIGHT_SIDE ) && nbhoriz == 2) // this should not occur
723   {
724     int g = 0; // last processed node in the grid
725     int stop = nbright - 1;
726     i = 0;
727     if (quad->side[ QUAD_RIGHT_SIDE ].from != i    ) i++;
728     if (quad->side[ QUAD_RIGHT_SIDE ].to   != stop ) stop--;
729     for ( ; i < stop; i++) {
730       const SMDS_MeshNode *a, *b, *c, *d;
731       a = uv_e1[i].node;
732       b = uv_e1[i + 1].node;
733       gp_Pnt pb (b->X(), b->Y(), b->Z());
734
735       // find node c in the grid, nearest to the b
736       c = 0;
737       int near = g;
738       if (i == stop - 1) { // up boundary reached
739         c = quad->uv_grid[nbhoriz*(jup + 1) - 2].node;
740         near = jup;
741       } else {
742         double mind = RealLast();
743         for (int k = g; k <= jup; k++) {
744           const SMDS_MeshNode *nk;
745           if (k < jlow)
746             nk = uv_e0[nbdown - 2].node;
747           else
748             nk = quad->uv_grid[nbhoriz*(k + 1) - 2].node;
749           gp_Pnt pnk (nk->X(), nk->Y(), nk->Z());
750           double dist = pb.Distance(pnk);
751           if (dist < mind - eps) {
752             c = nk;
753             near = k;
754             mind = dist;
755           } else {
756             break;
757           }
758         }
759       }
760
761       if (near == g) { // make triangle
762         myHelper->AddFace(a, b, c);
763       }
764       else { // make quadrangle
765         if (near - 1 < jlow)
766           d = uv_e0[nbdown - 2].node;
767         else
768           d = quad->uv_grid[nbhoriz*near - 2].node;
769         //SMDS_MeshFace* face = meshDS->AddFace(a, b, c, d);
770
771         if (!myTrianglePreference){
772           myHelper->AddFace(a, b, c, d);
773         }
774         else {
775           splitQuadFace(meshDS, geomFaceID, a, b, c, d);
776         }
777
778         if (near - 1 > g) { // if d not is at g - make additional triangles
779           for (int k = near - 1; k > g; k--) {
780             c = quad->uv_grid[nbhoriz*(k + 1) - 2].node;
781             if (k - 1 < jlow)
782               d = uv_e0[nbdown - 2].node;
783             else
784               d = quad->uv_grid[nbhoriz*k - 2].node;
785             myHelper->AddFace(a, c, d);
786           }
787         }
788         g = near;
789       }
790     }
791   } else {
792     if (quad->nbNodeOut(3) && nbhoriz == 2)
793     {
794       int g = nbvertic - 1; // last processed node in the grid
795       int stop = 0;
796       i = quad->side[ QUAD_LEFT_SIDE ].to-1; // nbleft - 1;
797
798       const SMDS_MeshNode *a, *b, *c, *d;
799       // avoid creating zero-area triangles near a straight-angle corner
800       {
801         a = uv_e3[i].node;
802         b = uv_e3[i-1].node;
803         c = quad->UVPt( 1, g ).node;
804         SMESH_TNodeXYZ pa( a ), pb( b ), pc( c );
805         double area = 0.5 * (( pb - pa ) ^ ( pc - pa )).Modulus();
806         if ( Abs( area ) < 1e-20 )
807         {
808           --g;
809           d = quad->UVPt( 1, g ).node;
810           if ( myTrianglePreference )
811           {
812             myHelper->AddFace(a, d, c);
813           }
814           else
815           {
816             if ( SMDS_MeshFace* face = myHelper->AddFace(a, b, d, c))
817             {
818               SMESH_ComputeErrorPtr& err = aMesh.GetSubMesh( aFace )->GetComputeError();
819               if ( !err || err->IsOK() || err->myName < COMPERR_WARNING )
820               {
821                 err.reset( new SMESH_ComputeError( COMPERR_WARNING,
822                                                    "Bad quality quad created"));
823                 err->myBadElements.push_back( face );
824               }
825             }
826             --i;
827           }
828         }
829       }
830       for (; i > stop; i--) // loop on nodes on the left side
831       {
832         a = uv_e3[i].node;
833         b = uv_e3[i - 1].node;
834         gp_Pnt pb (b->X(), b->Y(), b->Z());
835
836         // find node c in the grid, nearest to the b
837         int near = g;
838         if (i == stop + 1) { // down boundary reached
839           c = quad->uv_grid[nbhoriz*jlow + 1].node;
840           near = jlow;
841         }
842         else {
843           double mind = RealLast();
844           for (int k = g; k >= jlow; k--) {
845             const SMDS_MeshNode *nk;
846             if (k > jup)
847               nk = quad->uv_grid[nbhoriz*jup + 1].node; //uv_e2[1].node;
848             else
849               nk = quad->uv_grid[nbhoriz*k + 1].node;
850             gp_Pnt pnk (nk->X(), nk->Y(), nk->Z());
851             double dist = pb.Distance(pnk);
852             if (dist < mind - eps) {
853               c = nk;
854               near = k;
855               mind = dist;
856             } else {
857               break;
858             }
859           }
860         }
861
862         if (near == g) { // make triangle
863           myHelper->AddFace(a, b, c);
864         }
865         else { // make quadrangle
866           if (near + 1 > jup)
867             d = quad->uv_grid[nbhoriz*jup + 1].node; //uv_e2[1].node;
868           else
869             d = quad->uv_grid[nbhoriz*(near + 1) + 1].node;
870           if (!myTrianglePreference) {
871             myHelper->AddFace(a, b, c, d);
872           }
873           else {
874             splitQuadFace(meshDS, geomFaceID, a, b, c, d);
875           }
876
877           if (near + 1 < g) { // if d not is at g - make additional triangles
878             for (int k = near + 1; k < g; k++) {
879               c = quad->uv_grid[nbhoriz*k + 1].node;
880               if (k + 1 > jup)
881                 d = quad->uv_grid[nbhoriz*jup + 1].node; //uv_e2[1].node;
882               else
883                 d = quad->uv_grid[nbhoriz*(k + 1) + 1].node;
884               myHelper->AddFace(a, c, d);
885             }
886           }
887           g = near;
888         }
889       }
890     }
891   }
892
893   bool isOk = true;
894   return isOk;
895 }
896
897
898 //=============================================================================
899 /*!
900  *  Evaluate
901  */
902 //=============================================================================
903
904 bool StdMeshers_Quadrangle_2D::Evaluate(SMESH_Mesh&         aMesh,
905                                         const TopoDS_Shape& aFace,
906                                         MapShapeNbElems&    aResMap)
907
908 {
909   aMesh.GetSubMesh(aFace);
910
911   std::vector<int> aNbNodes(4);
912   bool IsQuadratic = false;
913   if (!checkNbEdgesForEvaluate(aMesh, aFace, aResMap, aNbNodes, IsQuadratic)) {
914     std::vector<int> aResVec(SMDSEntity_Last);
915     for (int i=SMDSEntity_Node; i<SMDSEntity_Last; i++) aResVec[i] = 0;
916     SMESH_subMesh * sm = aMesh.GetSubMesh(aFace);
917     aResMap.insert(std::make_pair(sm,aResVec));
918     SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
919     smError.reset(new SMESH_ComputeError(COMPERR_ALGO_FAILED,"Submesh can not be evaluated",this));
920     return false;
921   }
922
923   if (myQuadranglePreference) {
924     int n1 = aNbNodes[0];
925     int n2 = aNbNodes[1];
926     int n3 = aNbNodes[2];
927     int n4 = aNbNodes[3];
928     int nfull = n1+n2+n3+n4;
929     int ntmp = nfull/2;
930     ntmp = ntmp*2;
931     if (nfull==ntmp && ((n1!=n3) || (n2!=n4))) {
932       // special path for using only quandrangle faces
933       return evaluateQuadPref(aMesh, aFace, aNbNodes, aResMap, IsQuadratic);
934       //return true;
935     }
936   }
937
938   int nbdown  = aNbNodes[0];
939   int nbup    = aNbNodes[2];
940
941   int nbright = aNbNodes[1];
942   int nbleft  = aNbNodes[3];
943
944   int nbhoriz  = Min(nbdown, nbup);
945   int nbvertic = Min(nbright, nbleft);
946
947   int dh = Max(nbdown, nbup) - nbhoriz;
948   int dv = Max(nbright, nbleft) - nbvertic;
949
950   //int kdh = 0;
951   //if (dh>0) kdh = 1;
952   //int kdv = 0;
953   //if (dv>0) kdv = 1;
954
955   int nbNodes = (nbhoriz-2)*(nbvertic-2);
956   //int nbFaces3 = dh + dv + kdh*(nbvertic-1)*2 + kdv*(nbhoriz-1)*2;
957   int nbFaces3 = dh + dv;
958   //if (kdh==1 && kdv==1) nbFaces3 -= 2;
959   //if (dh>0 && dv>0) nbFaces3 -= 2;
960   //int nbFaces4 = (nbhoriz-1-kdh)*(nbvertic-1-kdv);
961   int nbFaces4 = (nbhoriz-1)*(nbvertic-1);
962
963   std::vector<int> aVec(SMDSEntity_Last);
964   for (int i=SMDSEntity_Node; i<SMDSEntity_Last; i++) aVec[i] = 0;
965   if (IsQuadratic) {
966     aVec[SMDSEntity_Quad_Triangle] = nbFaces3;
967     aVec[SMDSEntity_Quad_Quadrangle] = nbFaces4;
968     int nbbndedges = nbdown + nbup + nbright + nbleft -4;
969     int nbintedges = (nbFaces4*4 + nbFaces3*3 - nbbndedges) / 2;
970     aVec[SMDSEntity_Node] = nbNodes + nbintedges;
971     if (aNbNodes.size()==5) {
972       aVec[SMDSEntity_Quad_Triangle] = nbFaces3 + aNbNodes[3] -1;
973       aVec[SMDSEntity_Quad_Quadrangle] = nbFaces4 - aNbNodes[3] +1;
974     }
975   }
976   else {
977     aVec[SMDSEntity_Node] = nbNodes;
978     aVec[SMDSEntity_Triangle] = nbFaces3;
979     aVec[SMDSEntity_Quadrangle] = nbFaces4;
980     if (aNbNodes.size()==5) {
981       aVec[SMDSEntity_Triangle] = nbFaces3 + aNbNodes[3] - 1;
982       aVec[SMDSEntity_Quadrangle] = nbFaces4 - aNbNodes[3] + 1;
983     }
984   }
985   SMESH_subMesh * sm = aMesh.GetSubMesh(aFace);
986   aResMap.insert(std::make_pair(sm,aVec));
987
988   return true;
989 }
990
991 //================================================================================
992 /*!
993  * \brief Return true if the algorithm can mesh this shape
994  *  \param [in] aShape - shape to check
995  *  \param [in] toCheckAll - if true, this check returns OK if all shapes are OK,
996  *              else, returns OK if at least one shape is OK
997  */
998 //================================================================================
999
1000 bool StdMeshers_Quadrangle_2D::IsApplicable( const TopoDS_Shape & aShape, bool toCheckAll )
1001 {
1002   int nbFoundFaces = 0;
1003   for (TopExp_Explorer exp( aShape, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next(), ++nbFoundFaces )
1004   {
1005     const TopoDS_Shape& aFace = exp.Current();
1006     int nbWire = SMESH_MesherHelper::Count( aFace, TopAbs_WIRE, false );
1007     if ( nbWire != 1 ) {
1008       if ( toCheckAll ) return false;
1009       continue;
1010     }
1011
1012     int nbNoDegenEdges = 0, totalNbEdges = 0;
1013     TopExp_Explorer eExp( aFace, TopAbs_EDGE );
1014     for ( ; eExp.More() && nbNoDegenEdges < 3; eExp.Next(), ++totalNbEdges ) {
1015       if ( !SMESH_Algo::isDegenerated( TopoDS::Edge( eExp.Current() )))
1016         ++nbNoDegenEdges;
1017     }
1018     if (  toCheckAll && ( totalNbEdges <  4 && nbNoDegenEdges <  3 )) return false;
1019     if ( !toCheckAll && ( totalNbEdges >= 4 || nbNoDegenEdges >= 3 )) return true;
1020   }
1021   return ( toCheckAll && nbFoundFaces != 0 );
1022 }
1023
1024 namespace
1025 {
1026   //================================================================================
1027   /*!
1028    * \brief Return true if only two given edges meat at their common vertex
1029    */
1030   //================================================================================
1031
1032   bool twoEdgesMeatAtVertex(const TopoDS_Edge& e1,
1033                             const TopoDS_Edge& e2,
1034                             SMESH_Mesh &       mesh)
1035   {
1036     TopoDS_Vertex v;
1037     if (!TopExp::CommonVertex(e1, e2, v))
1038       return false;
1039     TopTools_ListIteratorOfListOfShape ancestIt(mesh.GetAncestors(v));
1040     for (; ancestIt.More() ; ancestIt.Next())
1041       if (ancestIt.Value().ShapeType() == TopAbs_EDGE)
1042         if (!e1.IsSame(ancestIt.Value()) && !e2.IsSame(ancestIt.Value()))
1043           return false;
1044     return true;
1045   }
1046
1047   //--------------------------------------------------------------------------------
1048   /*!
1049    * \brief EDGE of a FACE
1050    */
1051   struct Edge
1052   {
1053     TopoDS_Edge   myEdge;
1054     TopoDS_Vertex my1stVertex;
1055     int           myIndex;
1056     double        myAngle;      // angle at my1stVertex
1057     int           myNbSegments; // discretization
1058     Edge*         myPrev;       // preceding EDGE
1059     Edge*         myNext;       // next EDGE
1060
1061     // traits used by boost::intrusive::circular_list_algorithms
1062     typedef Edge         node;
1063     typedef Edge *       node_ptr;
1064     typedef const Edge * const_node_ptr;
1065     static node_ptr get_next(const_node_ptr n)             {  return n->myNext;  }
1066     static void     set_next(node_ptr n, node_ptr next)    {  n->myNext = next;  }
1067     static node_ptr get_previous(const_node_ptr n)         {  return n->myPrev;  }
1068     static void     set_previous(node_ptr n, node_ptr prev){  n->myPrev = prev;  }
1069   };
1070
1071   //--------------------------------------------------------------------------------
1072   /*!
1073    * \brief Four sides of a quadrangle evaluating its quality
1074    */
1075   struct QuadQuality
1076   {
1077     typedef std::set< QuadQuality, QuadQuality > set;
1078
1079     Edge*  myCornerE[4];
1080     int    myNbSeg  [4];
1081
1082     // quality criteria to minimize
1083     int    myOppDiff;
1084     double myQuartDiff;
1085     double mySumAngle;
1086
1087     // Compute quality criateria and add self to the set of variants
1088     //
1089     void AddSelf( QuadQuality::set& theVariants )
1090     {
1091       if ( myCornerE[2] == myCornerE[1] || // exclude invalid variants
1092            myCornerE[2] == myCornerE[3] )
1093         return;
1094
1095       // count nb segments between corners
1096       mySumAngle = 0;
1097       double totNbSeg = 0;
1098       for ( int i1 = 3, i2 = 0; i2 < 4; i1 = i2++ )
1099       {
1100         myNbSeg[ i1 ] = 0;
1101         for ( Edge* e = myCornerE[ i1 ]; e != myCornerE[ i2 ]; e = e->myNext )
1102           myNbSeg[ i1 ] += e->myNbSegments;
1103         mySumAngle -= myCornerE[ i1 ]->myAngle / M_PI; // [-1,1]
1104         totNbSeg += myNbSeg[ i1 ];
1105       }
1106
1107       myOppDiff = ( Abs( myNbSeg[0] - myNbSeg[2] ) +
1108                     Abs( myNbSeg[1] - myNbSeg[3] ));
1109
1110       double nbSideIdeal = totNbSeg / 4.;
1111       myQuartDiff = -( Min( Min( myNbSeg[0], myNbSeg[1] ),
1112                             Min( myNbSeg[1], myNbSeg[2] )) / nbSideIdeal );
1113
1114       theVariants.insert( *this );
1115
1116 #ifndef _DEBUG_
1117       if ( theVariants.size() > 1 ) // erase a worse variant
1118         theVariants.erase( ++theVariants.begin() );
1119 #endif
1120     };
1121
1122     // first criterion - equality of nbSeg of opposite sides
1123     int    crit1() const { return myOppDiff; }
1124
1125     // second criterion - equality of nbSeg of adjacent sides and sharpness of angles
1126     double crit2() const { return myQuartDiff + mySumAngle; }
1127
1128     bool operator () ( const QuadQuality& q1, const QuadQuality& q2) const
1129     {
1130       if ( q1.crit1() < q2.crit1() )
1131         return true;
1132       if ( q1.crit1() > q2.crit1() )
1133         return false;
1134       return q1.crit2() < q2.crit2();
1135     }
1136   };
1137
1138   //================================================================================
1139   /*!
1140    * \brief Unite EDGEs to get a required number of sides
1141    *  \param [in] theNbCorners - the required number of sides
1142    *  \param [in] theConsiderMesh - to considered only meshed VERTEXes
1143    *  \param [in] theFaceSide - the FACE EDGEs
1144    *  \param [out] theVertices - the found corner vertices
1145    */
1146   //================================================================================
1147
1148   void uniteEdges( const int                   theNbCorners,
1149                    const bool                  theConsiderMesh,
1150                    const StdMeshers_FaceSide&  theFaceSide,
1151                    const TopoDS_Shape&         theBaseVertex,
1152                    std::vector<TopoDS_Vertex>& theVertices )
1153   {
1154     theVertices.clear();
1155
1156     // form a circular list of EDGEs
1157     std::vector< Edge > edges( theFaceSide.NbEdges() );
1158     boost::intrusive::circular_list_algorithms< Edge > circularList;
1159     circularList.init_header( &edges[0] );
1160     edges[0].myEdge       = theFaceSide.Edge( 0 );
1161     edges[0].myIndex      = 0;
1162     edges[0].myNbSegments = 0;
1163     for ( int i = 1; i < theFaceSide.NbEdges(); ++i )
1164     {
1165       edges[ i ].myEdge       = theFaceSide.Edge( i );
1166       edges[ i ].myIndex      = i;
1167       edges[ i ].myNbSegments = 0;
1168       circularList.link_after( &edges[ i-1 ], &edges[ i ] );
1169     }
1170     // remove degenerated edges
1171     int nbEdges = edges.size();
1172     Edge* edge0 = &edges[0];
1173     for ( size_t i = 0; i < edges.size(); ++i )
1174       if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edges[i].myEdge ))
1175       {
1176         edge0 = circularList.unlink( &edges[i] );
1177         --nbEdges;
1178       }
1179
1180     // sort edges by angle
1181     std::multimap< double, Edge* > edgeByAngle;
1182     int i, iBase = -1, nbConvexAngles = 0;
1183     Edge* e = edge0;
1184     for ( i = 0; i < nbEdges; ++i, e = e->myNext )
1185     {
1186       e->my1stVertex = SMESH_MesherHelper::IthVertex( 0, e->myEdge );
1187       if ( e->my1stVertex.IsSame( theBaseVertex ))
1188         iBase = e->myIndex;
1189
1190       e->myAngle = -2 * M_PI;
1191       if ( !theConsiderMesh || theFaceSide.VertexNode( e->myIndex ))
1192       {
1193         e->myAngle = SMESH_MesherHelper::GetAngle( e->myPrev->myEdge, e->myEdge,
1194                                                    theFaceSide.Face(), e->my1stVertex );
1195         if ( e->myAngle > 2 * M_PI ) // GetAngle() failed
1196           e->myAngle *= -1.;
1197       }
1198       edgeByAngle.insert( std::make_pair( e->myAngle, e ));
1199       nbConvexAngles += ( e->myAngle > 0 );
1200     }
1201
1202     if ( !theConsiderMesh || theNbCorners < 4 || nbConvexAngles <= theNbCorners )
1203     {
1204       // return corners with maximal angles
1205
1206       std::set< int > cornerIndices;
1207       if ( iBase != -1 )
1208         cornerIndices.insert( iBase );
1209
1210       std::multimap< double, Edge* >::reverse_iterator a2e = edgeByAngle.rbegin();
1211       for (; (int) cornerIndices.size() < theNbCorners; ++a2e )
1212         cornerIndices.insert( a2e->second->myIndex );
1213
1214       std::set< int >::iterator i = cornerIndices.begin();
1215       for ( ; i != cornerIndices.end(); ++i )
1216         theVertices.push_back( edges[ *i ].my1stVertex );
1217
1218       return;
1219     }
1220
1221     // get nb of segments
1222     int totNbSeg = 0; // tatal nb segments
1223     std::vector<const SMDS_MeshNode*> nodes;
1224     for ( i = 0, e = edge0; i < nbEdges; ++i, e = e->myNext )
1225     {
1226       nodes.clear();
1227       theFaceSide.GetEdgeNodes( e->myIndex, nodes, /*addVertex=*/false, false );
1228       e->myNbSegments += nodes.size() + 1;
1229       totNbSeg += nodes.size() + 1;
1230
1231       // join with the previous edge those edges with concave angles
1232       if ( e->myAngle <= 0 )
1233       {
1234         e->myPrev->myNbSegments += e->myNbSegments;
1235         e = circularList.unlink( e )->myPrev;
1236         --nbEdges;
1237         --i;
1238       }
1239     }
1240
1241     if ( edge0->myNext->myPrev != edge0 ) // edge0 removed, find another edge0
1242       for ( size_t i = 0; i < edges.size(); ++i )
1243         if ( edges[i].myNext->myPrev == & edges[i] )
1244         {
1245           edge0 = &edges[i];
1246           break;
1247         }
1248
1249
1250     // sort different variants by quality
1251
1252     QuadQuality::set quadVariants;
1253
1254     // find index of a corner most opposite to corner of edge0
1255     int iOpposite0, nbHalf = 0;
1256     for ( e = edge0; nbHalf <= totNbSeg / 2; e = e->myNext )
1257       nbHalf += e->myNbSegments;
1258     iOpposite0 = e->myIndex;
1259
1260     // compose different variants of quadrangles
1261     QuadQuality quad;
1262     for ( ; edge0->myIndex != iOpposite0; edge0 = edge0->myNext )
1263     {
1264       quad.myCornerE[ 0 ] = edge0;
1265
1266       // find opposite corner 2
1267       for ( nbHalf = 0, e = edge0; nbHalf < totNbSeg / 2; e = e->myNext )
1268         nbHalf += e->myNbSegments;
1269       if ( e == edge0->myNext ) // no space for corner 1
1270         e = e->myNext;
1271       quad.myCornerE[ 2 ] = e;
1272
1273       bool moreVariants2 = ( totNbSeg % 2 || nbHalf != totNbSeg / 2 );
1274
1275       // enumerate different variants of corners 1 and 3
1276       for ( Edge* e1 = edge0->myNext; e1 != quad.myCornerE[ 2 ]; e1 = e1->myNext )
1277       {
1278         quad.myCornerE[ 1 ] = e1;
1279
1280         // find opposite corner 3
1281         for ( nbHalf = 0, e = e1; nbHalf < totNbSeg / 2; e = e->myNext )
1282           nbHalf += e->myNbSegments;
1283         if ( e == quad.myCornerE[ 2 ] )
1284           e = e->myNext;
1285         quad.myCornerE[ 3 ] = e;
1286
1287         bool moreVariants3 = ( totNbSeg % 2 || nbHalf != totNbSeg / 2 );
1288
1289         quad.AddSelf( quadVariants );
1290
1291         // another variants
1292         if ( moreVariants2 )
1293         {
1294           quad.myCornerE[ 2 ] = quad.myCornerE[ 2 ]->myPrev;
1295           quad.AddSelf( quadVariants );
1296           quad.myCornerE[ 2 ] = quad.myCornerE[ 2 ]->myNext;
1297         }
1298         if ( moreVariants3 )
1299         {
1300           quad.myCornerE[ 3 ] = quad.myCornerE[ 3 ]->myPrev;
1301           quad.AddSelf( quadVariants );
1302
1303           if ( moreVariants2 )
1304           {
1305             quad.myCornerE[ 2 ] = quad.myCornerE[ 2 ]->myPrev;
1306             quad.AddSelf( quadVariants );
1307             quad.myCornerE[ 2 ] = quad.myCornerE[ 2 ]->myNext;
1308           }
1309         }
1310       }
1311     }
1312
1313     const QuadQuality& bestQuad = *quadVariants.begin();
1314     theVertices.resize( 4 );
1315     theVertices[ 0 ] = bestQuad.myCornerE[ 0 ]->my1stVertex;
1316     theVertices[ 1 ] = bestQuad.myCornerE[ 1 ]->my1stVertex;
1317     theVertices[ 2 ] = bestQuad.myCornerE[ 2 ]->my1stVertex;
1318     theVertices[ 3 ] = bestQuad.myCornerE[ 3 ]->my1stVertex;
1319
1320     return;
1321   }
1322
1323 } // namespace
1324
1325 //================================================================================
1326 /*!
1327  * \brief Finds vertices at the most sharp face corners
1328  *  \param [in] theFace - the FACE
1329  *  \param [in,out] theWire - the ordered edges of the face. It can be modified to
1330  *         have the first VERTEX of the first EDGE in \a vertices
1331  *  \param [out] theVertices - the found corner vertices in the order corresponding to
1332  *         the order of EDGEs in \a theWire
1333  *  \param [out] theNbDegenEdges - nb of degenerated EDGEs in theFace
1334  *  \param [in] theConsiderMesh - if \c true, only meshed VERTEXes are considered
1335  *         as possible corners
1336  *  \return int - number of quad sides found: 0, 3 or 4
1337  */
1338 //================================================================================
1339
1340 int StdMeshers_Quadrangle_2D::getCorners(const TopoDS_Face&          theFace,
1341                                          SMESH_Mesh &                theMesh,
1342                                          std::list<TopoDS_Edge>&     theWire,
1343                                          std::vector<TopoDS_Vertex>& theVertices,
1344                                          int &                       theNbDegenEdges,
1345                                          const bool                  theConsiderMesh)
1346 {
1347   theNbDegenEdges = 0;
1348
1349   SMESH_MesherHelper helper( theMesh );
1350   if ( myHelper )
1351     helper.CopySubShapeInfo( *myHelper );
1352
1353   StdMeshers_FaceSide faceSide( theFace, theWire, &theMesh,
1354                                 /*isFwd=*/true, /*skipMedium=*/true, &helper );
1355
1356   // count degenerated EDGEs and possible corner VERTEXes
1357   for ( int iE = 0; iE < faceSide.NbEdges(); ++iE )
1358   {
1359     if ( SMESH_Algo::isDegenerated( faceSide.Edge( iE )))
1360       ++theNbDegenEdges;
1361     else if ( !theConsiderMesh || faceSide.VertexNode( iE ))
1362       theVertices.push_back( faceSide.FirstVertex( iE ));
1363   }
1364
1365   // find out required nb of corners (3 or 4)
1366   int nbCorners = 4;
1367   TopoDS_Shape triaVertex = helper.GetMeshDS()->IndexToShape( myTriaVertexID );
1368   if ( !triaVertex.IsNull() &&
1369        triaVertex.ShapeType() == TopAbs_VERTEX &&
1370        helper.IsSubShape( triaVertex, theFace ) &&
1371        theVertices.size() != 4 )
1372     nbCorners = 3;
1373   else
1374     triaVertex.Nullify();
1375
1376   // check nb of available EDGEs
1377   if ( faceSide.NbEdges() < nbCorners )
1378     return error(COMPERR_BAD_SHAPE,
1379                  TComm("Face must have 4 sides and not ") << faceSide.NbEdges() );
1380
1381   if ( theConsiderMesh )
1382   {
1383     const int nbSegments = Max( faceSide.NbPoints()-1, faceSide.NbSegments() );
1384     if ( nbSegments < nbCorners )
1385       return error(COMPERR_BAD_INPUT_MESH, TComm("Too few boundary nodes: ") << nbSegments);
1386   }
1387
1388   if ( nbCorners == 3 )
1389   {
1390     if ( theVertices.size() < 3 )
1391       return error(COMPERR_BAD_SHAPE,
1392                    TComm("Face must have 3 meshed sides and not ") << theVertices.size() );
1393   }
1394   else // triaVertex not defined or invalid
1395   {
1396     if ( theVertices.size() == 3 && theNbDegenEdges == 0 )
1397     {
1398       if ( myTriaVertexID < 1 )
1399         return error(COMPERR_BAD_PARMETERS,
1400                      "No Base vertex provided for a trilateral geometrical face");
1401
1402       TComm comment("Invalid Base vertex: ");
1403       comment << myTriaVertexID << ", which is not in [ ";
1404       comment << helper.GetMeshDS()->ShapeToIndex( faceSide.FirstVertex(0) ) << ", ";
1405       comment << helper.GetMeshDS()->ShapeToIndex( faceSide.FirstVertex(1) ) << ", ";
1406       comment << helper.GetMeshDS()->ShapeToIndex( faceSide.FirstVertex(2) ) << " ]";
1407       return error(COMPERR_BAD_PARMETERS, comment );
1408     }
1409     if ( theVertices.size() + theNbDegenEdges < 4 )
1410       return error(COMPERR_BAD_SHAPE,
1411                    TComm("Face must have 4 meshed sides and not ") << theVertices.size() );
1412   }
1413
1414   if ((int) theVertices.size() > nbCorners )
1415   {
1416     // there are more EDGEs than required nb of sides;
1417     // unite some EDGEs to fix the nb of sides
1418     uniteEdges( nbCorners, theConsiderMesh, faceSide, triaVertex, theVertices );
1419   }
1420
1421   if ( nbCorners == 3 && !triaVertex.IsSame( theVertices[0] ))
1422   {
1423     // make theVertices begin from triaVertex
1424     for ( size_t i = 0; i < theVertices.size(); ++i )
1425       if ( triaVertex.IsSame( theVertices[i] ))
1426       {
1427         theVertices.erase( theVertices.begin(), theVertices.begin() + i );
1428         break;
1429       }
1430       else
1431       {
1432         theVertices.push_back( theVertices[i] );
1433       }
1434   }
1435
1436   // make theWire begin from the 1st corner vertex
1437   while ( !theVertices[0].IsSame( helper.IthVertex( 0, theWire.front() )) ||
1438           SMESH_Algo::isDegenerated( theWire.front() ))
1439     theWire.splice( theWire.end(), theWire, theWire.begin() );
1440
1441   return nbCorners;
1442 }
1443
1444 //=============================================================================
1445 /*!
1446  *
1447  */
1448 //=============================================================================
1449
1450 FaceQuadStruct::Ptr StdMeshers_Quadrangle_2D::CheckNbEdges(SMESH_Mesh &         aMesh,
1451                                                            const TopoDS_Shape & aShape,
1452                                                            const bool           considerMesh,
1453                                                            SMESH_MesherHelper*  aFaceHelper)
1454 {
1455   if ( !myQuadList.empty() && myQuadList.front()->face.IsSame( aShape ))
1456     return myQuadList.front();
1457
1458   TopoDS_Face F = TopoDS::Face(aShape);
1459   if ( F.Orientation() >= TopAbs_INTERNAL ) F.Orientation( TopAbs_FORWARD );
1460   const bool ignoreMediumNodes = _quadraticMesh;
1461
1462   // verify 1 wire only
1463   list< TopoDS_Edge > edges;
1464   list< int > nbEdgesInWire;
1465   int nbWire = SMESH_Block::GetOrderedEdges (F, edges, nbEdgesInWire);
1466   if (nbWire != 1) {
1467     error(COMPERR_BAD_SHAPE, TComm("Wrong number of wires: ") << nbWire);
1468     return FaceQuadStruct::Ptr();
1469   }
1470
1471   // find corner vertices of the quad
1472   myHelper = ( aFaceHelper && aFaceHelper->GetSubShape() == aShape ) ? aFaceHelper : NULL;
1473   vector<TopoDS_Vertex> corners;
1474   int nbDegenEdges, nbSides = getCorners( F, aMesh, edges, corners, nbDegenEdges, considerMesh );
1475   if ( nbSides == 0 )
1476   {
1477     return FaceQuadStruct::Ptr();
1478   }
1479   FaceQuadStruct::Ptr quad( new FaceQuadStruct );
1480   quad->side.reserve(nbEdgesInWire.front());
1481   quad->face = F;
1482
1483   list< TopoDS_Edge >::iterator edgeIt = edges.begin();
1484   if ( nbSides == 3 ) // 3 sides and corners[0] is a vertex with myTriaVertexID
1485   {
1486     for ( int iSide = 0; iSide < 3; ++iSide )
1487     {
1488       list< TopoDS_Edge > sideEdges;
1489       TopoDS_Vertex nextSideV = corners[( iSide + 1 ) % 3 ];
1490       while ( edgeIt != edges.end() &&
1491               !nextSideV.IsSame( SMESH_MesherHelper::IthVertex( 0, *edgeIt )))
1492         if ( SMESH_Algo::isDegenerated( *edgeIt ))
1493           ++edgeIt;
1494         else
1495           sideEdges.push_back( *edgeIt++ );
1496       if ( !sideEdges.empty() )
1497         quad->side.push_back( StdMeshers_FaceSide::New(F, sideEdges, &aMesh, iSide < QUAD_TOP_SIDE,
1498                                                        ignoreMediumNodes, myHelper, myProxyMesh));
1499       else
1500         --iSide;
1501     }
1502     const vector<UVPtStruct>& UVPSleft  = quad->side[0].GetUVPtStruct(true,0);
1503     /*  vector<UVPtStruct>& UVPStop   = */quad->side[1].GetUVPtStruct(false,1);
1504     /*  vector<UVPtStruct>& UVPSright = */quad->side[2].GetUVPtStruct(true,1);
1505     const SMDS_MeshNode* aNode = UVPSleft[0].node;
1506     gp_Pnt2d aPnt2d = UVPSleft[0].UV();
1507     quad->side.push_back( StdMeshers_FaceSide::New( quad->side[1].grid.get(), aNode, &aPnt2d ));
1508     myNeedSmooth = ( nbDegenEdges > 0 );
1509     return quad;
1510   }
1511   else // 4 sides
1512   {
1513     myNeedSmooth = ( corners.size() == 4 && nbDegenEdges > 0 );
1514     int iSide = 0, nbUsedDegen = 0, nbLoops = 0;
1515     for ( ; edgeIt != edges.end(); ++nbLoops )
1516     {
1517       list< TopoDS_Edge > sideEdges;
1518       TopoDS_Vertex nextSideV = corners[( iSide + 1 - nbUsedDegen ) % corners.size() ];
1519       bool nextSideVReached = false;
1520       do
1521       {
1522         const TopoDS_Edge& edge = *edgeIt;
1523         nextSideVReached = nextSideV.IsSame( myHelper->IthVertex( 1, edge ));
1524         if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge ))
1525         {
1526           if ( !myNeedSmooth ) // need to make a side on a degen edge
1527           {
1528             if ( sideEdges.empty() )
1529             {
1530               sideEdges.push_back( edge );
1531               ++nbUsedDegen;
1532               nextSideVReached = true;
1533             }
1534             else
1535             {
1536               break;
1537             }
1538           }
1539         }
1540         else //if ( !myHelper || !myHelper->IsRealSeam( edge ))
1541         {
1542           sideEdges.push_back( edge );
1543         }
1544         ++edgeIt;
1545       }
1546       while ( edgeIt != edges.end() && !nextSideVReached );
1547
1548       if ( !sideEdges.empty() )
1549       {
1550         quad->side.push_back
1551           ( StdMeshers_FaceSide::New( F, sideEdges, &aMesh, iSide < QUAD_TOP_SIDE,
1552                                       ignoreMediumNodes, myHelper, myProxyMesh ));
1553         ++iSide;
1554       }
1555       if ( quad->side.size() == 4 )
1556         break;
1557       if ( nbLoops > 8 )
1558       {
1559         error(TComm("Bug: infinite loop in StdMeshers_Quadrangle_2D::CheckNbEdges()"));
1560         quad.reset();
1561         break;
1562       }
1563     }
1564     if ( quad && quad->side.size() != 4 )
1565     {
1566       error(TComm("Bug: ") << quad->side.size()  << " sides found instead of 4");
1567       quad.reset();
1568     }
1569   }
1570
1571   return quad;
1572 }
1573
1574
1575 //=============================================================================
1576 /*!
1577  *  
1578  */
1579 //=============================================================================
1580
1581 bool StdMeshers_Quadrangle_2D::checkNbEdgesForEvaluate(SMESH_Mesh&          aMesh,
1582                                                        const TopoDS_Shape & aShape,
1583                                                        MapShapeNbElems&     aResMap,
1584                                                        std::vector<int>&    aNbNodes,
1585                                                        bool&                IsQuadratic)
1586
1587 {
1588   const TopoDS_Face & F = TopoDS::Face(aShape);
1589
1590   // verify 1 wire only, with 4 edges
1591   list< TopoDS_Edge > edges;
1592   list< int > nbEdgesInWire;
1593   int nbWire = SMESH_Block::GetOrderedEdges (F, edges, nbEdgesInWire);
1594   if (nbWire != 1) {
1595     return false;
1596   }
1597
1598   aNbNodes.resize(4);
1599
1600   int nbSides = 0;
1601   list< TopoDS_Edge >::iterator edgeIt = edges.begin();
1602   SMESH_subMesh * sm = aMesh.GetSubMesh(*edgeIt);
1603   MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find(sm);
1604   if (anIt==aResMap.end()) {
1605     return false;
1606   }
1607   std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
1608   IsQuadratic = (aVec[SMDSEntity_Quad_Edge] > aVec[SMDSEntity_Edge]);
1609   if (nbEdgesInWire.front() == 3) { // exactly 3 edges
1610     if (myTriaVertexID>0) {
1611       SMESHDS_Mesh* meshDS = aMesh.GetMeshDS();
1612       TopoDS_Vertex V = TopoDS::Vertex(meshDS->IndexToShape(myTriaVertexID));
1613       if (!V.IsNull()) {
1614         TopoDS_Edge E1,E2,E3;
1615         for (; edgeIt != edges.end(); ++edgeIt) {
1616           TopoDS_Edge E =  TopoDS::Edge(*edgeIt);
1617           TopoDS_Vertex VF, VL;
1618           TopExp::Vertices(E, VF, VL, true);
1619           if (VF.IsSame(V))
1620             E1 = E;
1621           else if (VL.IsSame(V))
1622             E3 = E;
1623           else
1624             E2 = E;
1625         }
1626         SMESH_subMesh * sm = aMesh.GetSubMesh(E1);
1627         MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find(sm);
1628         if (anIt==aResMap.end()) return false;
1629         std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
1630         if (IsQuadratic)
1631           aNbNodes[0] = (aVec[SMDSEntity_Node]-1)/2 + 2;
1632         else
1633           aNbNodes[0] = aVec[SMDSEntity_Node] + 2;
1634         sm = aMesh.GetSubMesh(E2);
1635         anIt = aResMap.find(sm);
1636         if (anIt==aResMap.end()) return false;
1637         aVec = (*anIt).second;
1638         if (IsQuadratic)
1639           aNbNodes[1] = (aVec[SMDSEntity_Node]-1)/2 + 2;
1640         else
1641           aNbNodes[1] = aVec[SMDSEntity_Node] + 2;
1642         sm = aMesh.GetSubMesh(E3);
1643         anIt = aResMap.find(sm);
1644         if (anIt==aResMap.end()) return false;
1645         aVec = (*anIt).second;
1646         if (IsQuadratic)
1647           aNbNodes[2] = (aVec[SMDSEntity_Node]-1)/2 + 2;
1648         else
1649           aNbNodes[2] = aVec[SMDSEntity_Node] + 2;
1650         aNbNodes[3] = aNbNodes[1];
1651         aNbNodes.resize(5);
1652         nbSides = 4;
1653       }
1654     }
1655   }
1656   if (nbEdgesInWire.front() == 4) { // exactly 4 edges
1657     for (; edgeIt != edges.end(); edgeIt++) {
1658       SMESH_subMesh * sm = aMesh.GetSubMesh(*edgeIt);
1659       MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find(sm);
1660       if (anIt==aResMap.end()) {
1661         return false;
1662       }
1663       std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
1664       if (IsQuadratic)
1665         aNbNodes[nbSides] = (aVec[SMDSEntity_Node]-1)/2 + 2;
1666       else
1667         aNbNodes[nbSides] = aVec[SMDSEntity_Node] + 2;
1668       nbSides++;
1669     }
1670   }
1671   else if (nbEdgesInWire.front() > 4) { // more than 4 edges - try to unite some
1672     list< TopoDS_Edge > sideEdges;
1673     while (!edges.empty()) {
1674       sideEdges.clear();
1675       sideEdges.splice(sideEdges.end(), edges, edges.begin()); // edges.front() -> sideEdges.end()
1676       bool sameSide = true;
1677       while (!edges.empty() && sameSide) {
1678         sameSide = SMESH_Algo::IsContinuous(sideEdges.back(), edges.front());
1679         if (sameSide)
1680           sideEdges.splice(sideEdges.end(), edges, edges.begin());
1681       }
1682       if (nbSides == 0) { // go backward from the first edge
1683         sameSide = true;
1684         while (!edges.empty() && sameSide) {
1685           sameSide = SMESH_Algo::IsContinuous(sideEdges.front(), edges.back());
1686           if (sameSide)
1687             sideEdges.splice(sideEdges.begin(), edges, --edges.end());
1688         }
1689       }
1690       list<TopoDS_Edge>::iterator ite = sideEdges.begin();
1691       aNbNodes[nbSides] = 1;
1692       for (; ite!=sideEdges.end(); ite++) {
1693         SMESH_subMesh * sm = aMesh.GetSubMesh(*ite);
1694         MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find(sm);
1695         if (anIt==aResMap.end()) {
1696           return false;
1697         }
1698         std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
1699         if (IsQuadratic)
1700           aNbNodes[nbSides] += (aVec[SMDSEntity_Node]-1)/2 + 1;
1701         else
1702           aNbNodes[nbSides] += aVec[SMDSEntity_Node] + 1;
1703       }
1704       ++nbSides;
1705     }
1706     // issue 20222. Try to unite only edges shared by two same faces
1707     if (nbSides < 4) {
1708       nbSides = 0;
1709       SMESH_Block::GetOrderedEdges (F, edges, nbEdgesInWire);
1710       while (!edges.empty()) {
1711         sideEdges.clear();
1712         sideEdges.splice(sideEdges.end(), edges, edges.begin());
1713         bool sameSide = true;
1714         while (!edges.empty() && sameSide) {
1715           sameSide =
1716             SMESH_Algo::IsContinuous(sideEdges.back(), edges.front()) &&
1717             twoEdgesMeatAtVertex(sideEdges.back(), edges.front(), aMesh);
1718           if (sameSide)
1719             sideEdges.splice(sideEdges.end(), edges, edges.begin());
1720         }
1721         if (nbSides == 0) { // go backward from the first edge
1722           sameSide = true;
1723           while (!edges.empty() && sameSide) {
1724             sameSide =
1725               SMESH_Algo::IsContinuous(sideEdges.front(), edges.back()) &&
1726               twoEdgesMeatAtVertex(sideEdges.front(), edges.back(), aMesh);
1727             if (sameSide)
1728               sideEdges.splice(sideEdges.begin(), edges, --edges.end());
1729           }
1730         }
1731         list<TopoDS_Edge>::iterator ite = sideEdges.begin();
1732         aNbNodes[nbSides] = 1;
1733         for (; ite!=sideEdges.end(); ite++) {
1734           SMESH_subMesh * sm = aMesh.GetSubMesh(*ite);
1735           MapShapeNbElemsItr anIt = aResMap.find(sm);
1736           if (anIt==aResMap.end()) {
1737             return false;
1738           }
1739           std::vector<int> aVec = (*anIt).second;
1740           if (IsQuadratic)
1741             aNbNodes[nbSides] += (aVec[SMDSEntity_Node]-1)/2 + 1;
1742           else
1743             aNbNodes[nbSides] += aVec[SMDSEntity_Node] + 1;
1744         }
1745         ++nbSides;
1746       }
1747     }
1748   }
1749   if (nbSides != 4) {
1750     if (!nbSides)
1751       nbSides = nbEdgesInWire.front();
1752     error(COMPERR_BAD_SHAPE, TComm("Face must have 4 sides but not ") << nbSides);
1753     return false;
1754   }
1755
1756   return true;
1757 }
1758
1759
1760 //=============================================================================
1761 /*!
1762  *  CheckAnd2Dcompute
1763  */
1764 //=============================================================================
1765
1766 FaceQuadStruct::Ptr
1767 StdMeshers_Quadrangle_2D::CheckAnd2Dcompute (SMESH_Mesh &         aMesh,
1768                                              const TopoDS_Shape & aShape,
1769                                              const bool           CreateQuadratic)
1770 {
1771   _quadraticMesh = CreateQuadratic;
1772
1773   FaceQuadStruct::Ptr quad = CheckNbEdges(aMesh, aShape);
1774   if ( quad )
1775   {
1776     // set normalized grid on unit square in parametric domain
1777     if ( ! setNormalizedGrid( quad ))
1778       quad.reset();
1779   }
1780   return quad;
1781 }
1782
1783 namespace
1784 {
1785   inline const vector<UVPtStruct>& getUVPtStructIn(FaceQuadStruct::Ptr& quad, int i, int nbSeg)
1786   {
1787     bool   isXConst   = (i == QUAD_BOTTOM_SIDE || i == QUAD_TOP_SIDE);
1788     double constValue = (i == QUAD_BOTTOM_SIDE || i == QUAD_LEFT_SIDE) ? 0 : 1;
1789     return
1790       quad->nbNodeOut(i) ?
1791       quad->side[i].grid->SimulateUVPtStruct(nbSeg,isXConst,constValue) :
1792       quad->side[i].grid->GetUVPtStruct     (isXConst,constValue);
1793   }
1794   inline gp_UV calcUV(double x, double y,
1795                       const gp_UV& a0,const gp_UV& a1,const gp_UV& a2,const gp_UV& a3,
1796                       const gp_UV& p0,const gp_UV& p1,const gp_UV& p2,const gp_UV& p3)
1797   {
1798     return
1799       ((1 - y) * p0 + x * p1 + y * p2 + (1 - x) * p3 ) -
1800       ((1 - x) * (1 - y) * a0 + x * (1 - y) * a1 + x * y * a2 + (1 - x) * y * a3);
1801   }
1802 }
1803
1804 //=============================================================================
1805 /*!
1806  *  
1807  */
1808 //=============================================================================
1809
1810 bool StdMeshers_Quadrangle_2D::setNormalizedGrid (FaceQuadStruct::Ptr quad)
1811 {
1812   if ( !quad->uv_grid.empty() )
1813     return true;
1814
1815   // Algorithme décrit dans "Génération automatique de maillages"
1816   // P.L. GEORGE, MASSON, § 6.4.1 p. 84-85
1817   // traitement dans le domaine paramétrique 2d u,v
1818   // transport - projection sur le carré unité
1819
1820   //      max             min                    0     x1     1
1821   //     |<----north-2-------^                a3 -------------> a2
1822   //     |                   |                   ^1          1^
1823   //    west-3            east-1 =right          |            |
1824   //     |                   |         ==>       |            |
1825   //  y0 |                   | y1                |            |
1826   //     |                   |                   |0          0|
1827   //     v----south-0-------->                a0 -------------> a1
1828   //      min             max                    0     x0     1
1829   //             =down
1830   //
1831   const FaceQuadStruct::Side & bSide = quad->side[0];
1832   const FaceQuadStruct::Side & rSide = quad->side[1];
1833   const FaceQuadStruct::Side & tSide = quad->side[2];
1834   const FaceQuadStruct::Side & lSide = quad->side[3];
1835
1836   int nbhoriz  = Min( bSide.NbPoints(), tSide.NbPoints() );
1837   int nbvertic = Min( rSide.NbPoints(), lSide.NbPoints() );
1838   if ( nbhoriz < 1 || nbvertic < 1 )
1839     return error("Algo error: empty quad");
1840
1841   if ( myQuadList.size() == 1 )
1842   {
1843     // all sub-quads must have NO sides with nbNodeOut > 0
1844     quad->nbNodeOut(0) = Max( 0, bSide.grid->NbPoints() - tSide.grid->NbPoints() );
1845     quad->nbNodeOut(1) = Max( 0, rSide.grid->NbPoints() - lSide.grid->NbPoints() );
1846     quad->nbNodeOut(2) = Max( 0, tSide.grid->NbPoints() - bSide.grid->NbPoints() );
1847     quad->nbNodeOut(3) = Max( 0, lSide.grid->NbPoints() - rSide.grid->NbPoints() );
1848   }
1849   const vector<UVPtStruct>& uv_e0 = bSide.GetUVPtStruct();
1850   const vector<UVPtStruct>& uv_e1 = rSide.GetUVPtStruct();
1851   const vector<UVPtStruct>& uv_e2 = tSide.GetUVPtStruct();
1852   const vector<UVPtStruct>& uv_e3 = lSide.GetUVPtStruct();
1853   if (uv_e0.empty() || uv_e1.empty() || uv_e2.empty() || uv_e3.empty())
1854     //return error("Can't find nodes on sides");
1855     return error(COMPERR_BAD_INPUT_MESH);
1856
1857   quad->uv_grid.resize( nbvertic * nbhoriz );
1858   quad->iSize = nbhoriz;
1859   quad->jSize = nbvertic;
1860   UVPtStruct *uv_grid = & quad->uv_grid[0];
1861
1862   quad->uv_box.Clear();
1863
1864   // copy data of face boundary
1865
1866   FaceQuadStruct::SideIterator sideIter;
1867
1868   { // BOTTOM
1869     const int     j = 0;
1870     const double x0 = bSide.First().normParam;
1871     const double dx = bSide.Last().normParam - bSide.First().normParam;
1872     for ( sideIter.Init( bSide ); sideIter.More(); sideIter.Next() ) {
1873       sideIter.UVPt().x = ( sideIter.UVPt().normParam - x0 ) / dx;
1874       sideIter.UVPt().y = 0.;
1875       uv_grid[ j * nbhoriz + sideIter.Count() ] = sideIter.UVPt();
1876       quad->uv_box.Add( sideIter.UVPt().UV() );
1877     }
1878   }
1879   { // RIGHT
1880     const int     i = nbhoriz - 1;
1881     const double y0 = rSide.First().normParam;
1882     const double dy = rSide.Last().normParam - rSide.First().normParam;
1883     sideIter.Init( rSide );
1884     if ( quad->UVPt( i, sideIter.Count() ).node )
1885       sideIter.Next(); // avoid copying from a split emulated side
1886     for ( ; sideIter.More(); sideIter.Next() ) {
1887       sideIter.UVPt().x = 1.;
1888       sideIter.UVPt().y = ( sideIter.UVPt().normParam - y0 ) / dy;
1889       uv_grid[ sideIter.Count() * nbhoriz + i ] = sideIter.UVPt();
1890       quad->uv_box.Add( sideIter.UVPt().UV() );
1891     }
1892   }
1893   { // TOP
1894     const int     j = nbvertic - 1;
1895     const double x0 = tSide.First().normParam;
1896     const double dx = tSide.Last().normParam - tSide.First().normParam;
1897     int i = 0, nb = nbhoriz;
1898     sideIter.Init( tSide );
1899     if ( quad->UVPt( nb-1, j ).node ) --nb; // avoid copying from a split emulated side
1900     for ( ; i < nb; i++, sideIter.Next()) {
1901       sideIter.UVPt().x = ( sideIter.UVPt().normParam - x0 ) / dx;
1902       sideIter.UVPt().y = 1.;
1903       uv_grid[ j * nbhoriz + i ] = sideIter.UVPt();
1904       quad->uv_box.Add( sideIter.UVPt().UV() );
1905     }
1906   }
1907   { // LEFT
1908     const int i = 0;
1909     const double y0 = lSide.First().normParam;
1910     const double dy = lSide.Last().normParam - lSide.First().normParam;
1911     int j = 0, nb = nbvertic;
1912     sideIter.Init( lSide );
1913     if ( quad->UVPt( i, j    ).node )
1914       ++j, sideIter.Next(); // avoid copying from a split emulated side
1915     if ( quad->UVPt( i, nb-1 ).node )
1916       --nb;
1917     for ( ; j < nb; j++, sideIter.Next()) {
1918       sideIter.UVPt().x = 0.;
1919       sideIter.UVPt().y = ( sideIter.UVPt().normParam - y0 ) / dy;
1920       uv_grid[ j * nbhoriz + i ] = sideIter.UVPt();
1921       quad->uv_box.Add( sideIter.UVPt().UV() );
1922     }
1923   }
1924
1925   // normalized 2d parameters on grid
1926
1927   for (int i = 1; i < nbhoriz-1; i++)
1928   {
1929     const double x0 = quad->UVPt( i, 0          ).x;
1930     const double x1 = quad->UVPt( i, nbvertic-1 ).x;
1931     for (int j = 1; j < nbvertic-1; j++)
1932     {
1933       const double y0 = quad->UVPt( 0,         j ).y;
1934       const double y1 = quad->UVPt( nbhoriz-1, j ).y;
1935       // --- intersection : x=x0+(y0+x(y1-y0))(x1-x0)
1936       double x = (x0 + y0 * (x1 - x0)) / (1 - (y1 - y0) * (x1 - x0));
1937       double y = y0 + x * (y1 - y0);
1938       int   ij = j * nbhoriz + i;
1939       uv_grid[ij].x = x;
1940       uv_grid[ij].y = y;
1941       uv_grid[ij].node = NULL;
1942     }
1943   }
1944
1945   // projection on 2d domain (u,v)
1946
1947   gp_UV a0 = quad->UVPt( 0,         0          ).UV();
1948   gp_UV a1 = quad->UVPt( nbhoriz-1, 0          ).UV();
1949   gp_UV a2 = quad->UVPt( nbhoriz-1, nbvertic-1 ).UV();
1950   gp_UV a3 = quad->UVPt( 0,         nbvertic-1 ).UV();
1951
1952   for (int i = 1; i < nbhoriz-1; i++)
1953   {
1954     gp_UV p0 = quad->UVPt( i, 0          ).UV();
1955     gp_UV p2 = quad->UVPt( i, nbvertic-1 ).UV();
1956     for (int j = 1; j < nbvertic-1; j++)
1957     {
1958       gp_UV p1 = quad->UVPt( nbhoriz-1, j ).UV();
1959       gp_UV p3 = quad->UVPt( 0,         j ).UV();
1960
1961       int ij = j * nbhoriz + i;
1962       double x = uv_grid[ij].x;
1963       double y = uv_grid[ij].y;
1964
1965       gp_UV uv = calcUV(x,y, a0,a1,a2,a3, p0,p1,p2,p3);
1966
1967       uv_grid[ij].u = uv.X();
1968       uv_grid[ij].v = uv.Y();
1969     }
1970   }
1971   return true;
1972 }
1973
1974 //=======================================================================
1975 //function : ShiftQuad
1976 //purpose  : auxiliary function for computeQuadPref
1977 //=======================================================================
1978
1979 void StdMeshers_Quadrangle_2D::shiftQuad(FaceQuadStruct::Ptr& quad, const int num )
1980 {
1981   quad->shift( num, /*ori=*/true, /*keepGrid=*/myQuadList.size() > 1 );
1982 }
1983
1984 //================================================================================
1985 /*!
1986  * \brief Rotate sides of a quad CCW by given nb of quartes
1987  *  \param nb  - number of rotation quartes
1988  *  \param ori - to keep orientation of sides as in an unit quad or not
1989  *  \param keepGrid - if \c true Side::grid is not changed, Side::from and Side::to
1990  *         are altered instead
1991  */
1992 //================================================================================
1993
1994 void FaceQuadStruct::shift( size_t nb, bool ori, bool keepGrid )
1995 {
1996   if ( nb == 0 ) return;
1997
1998   nb = nb % NB_QUAD_SIDES;
1999
2000   vector< Side > newSides( side.size() );
2001   vector< Side* > sidePtrs( side.size() );
2002   for (int i = QUAD_BOTTOM_SIDE; i < NB_QUAD_SIDES; ++i)
2003   {
2004     int id = (i + nb) % NB_QUAD_SIDES;
2005     if ( ori )
2006     {
2007       bool wasForward = (i  < QUAD_TOP_SIDE);
2008       bool newForward = (id < QUAD_TOP_SIDE);
2009       if ( wasForward != newForward )
2010         side[ i ].Reverse( keepGrid );
2011     }
2012     newSides[ id ] = side[ i ];
2013     sidePtrs[ i ] = & side[ i ];
2014   }
2015   // make newSides refer newSides via Side::Contact's
2016   for ( size_t i = 0; i < newSides.size(); ++i )
2017   {
2018     FaceQuadStruct::Side& ns = newSides[ i ];
2019     for ( size_t iC = 0; iC < ns.contacts.size(); ++iC )
2020     {
2021       FaceQuadStruct::Side* oSide = ns.contacts[iC].other_side;
2022       vector< Side* >::iterator sIt = std::find( sidePtrs.begin(), sidePtrs.end(), oSide );
2023       if ( sIt != sidePtrs.end() )
2024         ns.contacts[iC].other_side = & newSides[ *sIt - sidePtrs[0] ];
2025     }
2026   }
2027   newSides.swap( side );
2028
2029   if ( keepGrid && !uv_grid.empty() )
2030   {
2031     if ( nb == 2 ) // "PI"
2032     {
2033       std::reverse( uv_grid.begin(), uv_grid.end() );
2034     }
2035     else
2036     {
2037       FaceQuadStruct newQuad;
2038       newQuad.uv_grid.resize( uv_grid.size() );
2039       newQuad.iSize = jSize;
2040       newQuad.jSize = iSize;
2041       int i, j, iRev, jRev;
2042       int *iNew = ( nb == 1 ) ? &jRev : &j;
2043       int *jNew = ( nb == 1 ) ? &i : &iRev;
2044       for ( i = 0, iRev = iSize-1; i < iSize; ++i, --iRev )
2045         for ( j = 0, jRev = jSize-1; j < jSize; ++j, --jRev )
2046           newQuad.UVPt( *iNew, *jNew ) = UVPt( i, j );
2047
2048       std::swap( iSize, jSize );
2049       std::swap( uv_grid, newQuad.uv_grid );
2050     }
2051   }
2052   else
2053   {
2054     uv_grid.clear();
2055   }
2056 }
2057
2058 //=======================================================================
2059 //function : calcUV
2060 //purpose  : auxiliary function for computeQuadPref
2061 //=======================================================================
2062
2063 static gp_UV calcUV(double x0, double x1, double y0, double y1,
2064                     FaceQuadStruct::Ptr& quad,
2065                     const gp_UV& a0, const gp_UV& a1,
2066                     const gp_UV& a2, const gp_UV& a3)
2067 {
2068   double x = (x0 + y0 * (x1 - x0)) / (1 - (y1 - y0) * (x1 - x0));
2069   double y = y0 + x * (y1 - y0);
2070
2071   gp_UV p0 = quad->side[QUAD_BOTTOM_SIDE].grid->Value2d(x).XY();
2072   gp_UV p1 = quad->side[QUAD_RIGHT_SIDE ].grid->Value2d(y).XY();
2073   gp_UV p2 = quad->side[QUAD_TOP_SIDE   ].grid->Value2d(x).XY();
2074   gp_UV p3 = quad->side[QUAD_LEFT_SIDE  ].grid->Value2d(y).XY();
2075
2076   gp_UV uv = calcUV(x,y, a0,a1,a2,a3, p0,p1,p2,p3);
2077
2078   return uv;
2079 }
2080
2081 //=======================================================================
2082 //function : calcUV2
2083 //purpose  : auxiliary function for computeQuadPref
2084 //=======================================================================
2085
2086 static gp_UV calcUV2(double x, double y,
2087                      FaceQuadStruct::Ptr& quad,
2088                      const gp_UV& a0, const gp_UV& a1,
2089                      const gp_UV& a2, const gp_UV& a3)
2090 {
2091   gp_UV p0 = quad->side[QUAD_BOTTOM_SIDE].grid->Value2d(x).XY();
2092   gp_UV p1 = quad->side[QUAD_RIGHT_SIDE ].grid->Value2d(y).XY();
2093   gp_UV p2 = quad->side[QUAD_TOP_SIDE   ].grid->Value2d(x).XY();
2094   gp_UV p3 = quad->side[QUAD_LEFT_SIDE  ].grid->Value2d(y).XY();
2095
2096   gp_UV uv = calcUV(x,y, a0,a1,a2,a3, p0,p1,p2,p3);
2097
2098   return uv;
2099 }
2100
2101
2102 //=======================================================================
2103 /*!
2104  * Create only quandrangle faces
2105  */
2106 //=======================================================================
2107
2108 bool StdMeshers_Quadrangle_2D::computeQuadPref (SMESH_Mesh &        aMesh,
2109                                                 const TopoDS_Face&  aFace,
2110                                                 FaceQuadStruct::Ptr quad)
2111 {
2112   const bool OldVersion = (myQuadType == QUAD_QUADRANGLE_PREF_REVERSED);
2113   const bool WisF = true;
2114
2115   SMESHDS_Mesh *  meshDS = aMesh.GetMeshDS();
2116   Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(aFace);
2117   int i,j,    geomFaceID = meshDS->ShapeToIndex(aFace);
2118
2119   int nb = quad->side[0].NbPoints();
2120   int nr = quad->side[1].NbPoints();
2121   int nt = quad->side[2].NbPoints();
2122   int nl = quad->side[3].NbPoints();
2123   int dh = abs(nb-nt);
2124   int dv = abs(nr-nl);
2125
2126   if ( myForcedPnts.empty() )
2127   {
2128     // rotate sides to be as in the picture below and to have
2129     // dh >= dv and nt > nb
2130     if ( dh >= dv )
2131       shiftQuad( quad, ( nt > nb ) ? 0 : 2 );
2132     else
2133       shiftQuad( quad, ( nr > nl ) ? 1 : 3 );
2134   }
2135   else
2136   {
2137     // rotate the quad to have nt > nb [and nr > nl]
2138     if ( nb > nt )
2139       shiftQuad ( quad, nr > nl ? 1 : 2 );
2140     else if ( nr > nl )
2141       shiftQuad( quad, nb == nt ? 1 : 0 );
2142     else if ( nl > nr )
2143       shiftQuad( quad, 3 );
2144   }
2145
2146   nb = quad->side[0].NbPoints();
2147   nr = quad->side[1].NbPoints();
2148   nt = quad->side[2].NbPoints();
2149   nl = quad->side[3].NbPoints();
2150   dh = abs(nb-nt);
2151   dv = abs(nr-nl);
2152   int nbh  = Max(nb,nt);
2153   int nbv  = Max(nr,nl);
2154   int addh = 0;
2155   int addv = 0;
2156
2157   // Orientation of face and 3 main domain for future faces
2158   // ----------- Old version ---------------
2159   //       0   top    1
2160   //      1------------1
2161   //       |   |  |   |
2162   //       |   |C |   |
2163   //       | L |  | R |
2164   //  left |   |__|   | right
2165   //       |  /    \  |
2166   //       | /  C   \ |
2167   //       |/        \|
2168   //      0------------0
2169   //       0  bottom  1
2170
2171   // ----------- New version ---------------
2172   //       0   top    1
2173   //      1------------1
2174   //       |   |__|   |
2175   //       |  /    \  |
2176   //       | /  C   \ |
2177   //  left |/________\| right
2178   //       |          |
2179   //       |    C     |
2180   //       |          |
2181   //      0------------0
2182   //       0  bottom  1
2183
2184
2185   //const int bfrom = quad->side[0].from;
2186   //const int rfrom = quad->side[1].from;
2187   const int tfrom = quad->side[2].from;
2188   //const int lfrom = quad->side[3].from;
2189   {
2190     const vector<UVPtStruct>& uv_eb_vec = quad->side[0].GetUVPtStruct(true,0);
2191     const vector<UVPtStruct>& uv_er_vec = quad->side[1].GetUVPtStruct(false,1);
2192     const vector<UVPtStruct>& uv_et_vec = quad->side[2].GetUVPtStruct(true,1);
2193     const vector<UVPtStruct>& uv_el_vec = quad->side[3].GetUVPtStruct(false,0);
2194     if (uv_eb_vec.empty() ||
2195         uv_er_vec.empty() ||
2196         uv_et_vec.empty() ||
2197         uv_el_vec.empty())
2198       return error(COMPERR_BAD_INPUT_MESH);
2199   }
2200   FaceQuadStruct::SideIterator uv_eb, uv_er, uv_et, uv_el;
2201   uv_eb.Init( quad->side[0] );
2202   uv_er.Init( quad->side[1] );
2203   uv_et.Init( quad->side[2] );
2204   uv_el.Init( quad->side[3] );
2205
2206   gp_UV a0,a1,a2,a3, p0,p1,p2,p3, uv;
2207   double x,y;
2208
2209   a0 = uv_eb[ 0 ].UV();
2210   a1 = uv_er[ 0 ].UV();
2211   a2 = uv_er[ nr-1 ].UV();
2212   a3 = uv_et[ 0 ].UV();
2213
2214   if ( !myForcedPnts.empty() )
2215   {
2216     if ( dv != 0 && dh != 0 ) // here myQuadList.size() == 1
2217     {
2218       const int dmin = Min( dv, dh );
2219
2220       // Make a side separating domains L and Cb
2221       StdMeshers_FaceSidePtr sideLCb;
2222       UVPtStruct p3dom; // a point where 3 domains meat
2223       {                                                     //   dmin
2224         vector<UVPtStruct> pointsLCb( dmin+1 );             // 1--------1
2225         pointsLCb[0] = uv_eb[0];                            //  |   |  |
2226         for ( int i = 1; i <= dmin; ++i )                   //  |   |Ct|
2227         {                                                   //  | L |  |
2228           x  = uv_et[ i ].normParam;                        //  |   |__|
2229           y  = uv_er[ i ].normParam;                        //  |  /   |
2230           p0 = quad->side[0].grid->Value2d( x ).XY();       //  | / Cb |dmin
2231           p1 = uv_er[ i ].UV();                             //  |/     |
2232           p2 = uv_et[ i ].UV();                             // 0--------0
2233           p3 = quad->side[3].grid->Value2d( y ).XY();
2234           uv = calcUV( x,y, a0,a1,a2,a3, p0,p1,p2,p3 );
2235           pointsLCb[ i ].u = uv.X();
2236           pointsLCb[ i ].v = uv.Y();
2237         }
2238         sideLCb = StdMeshers_FaceSide::New( pointsLCb, aFace );
2239         p3dom   = pointsLCb.back();
2240
2241         gp_Pnt xyz = S->Value( p3dom.u, p3dom.v );
2242         p3dom.node = myHelper->AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z(), 0, p3dom.u, p3dom.v );
2243         pointsLCb.back() = p3dom;
2244       }
2245       // Make a side separating domains L and Ct
2246       StdMeshers_FaceSidePtr sideLCt;
2247       {
2248         vector<UVPtStruct> pointsLCt( nl );
2249         pointsLCt[0]     = p3dom;
2250         pointsLCt.back() = uv_et[ dmin ];
2251         x  = uv_et[ dmin ].normParam;
2252         p0 = quad->side[0].grid->Value2d( x ).XY();
2253         p2 = uv_et[ dmin ].UV();
2254         double y0 = uv_er[ dmin ].normParam;
2255         for ( int i = 1; i < nl-1; ++i )
2256         {
2257           y  = y0 + i / ( nl-1. ) * ( 1. - y0 );
2258           p1 = quad->side[1].grid->Value2d( y ).XY();
2259           p3 = quad->side[3].grid->Value2d( y ).XY();
2260           uv = calcUV( x,y, a0,a1,a2,a3, p0,p1,p2,p3 );
2261           pointsLCt[ i ].u = uv.X();
2262           pointsLCt[ i ].v = uv.Y();
2263         }
2264         sideLCt = StdMeshers_FaceSide::New( pointsLCt, aFace );
2265       }
2266       // Make a side separating domains Cb and Ct
2267       StdMeshers_FaceSidePtr sideCbCt;
2268       {
2269         vector<UVPtStruct> pointsCbCt( nb );
2270         pointsCbCt[0]     = p3dom;
2271         pointsCbCt.back() = uv_er[ dmin ];
2272         y  = uv_er[ dmin ].normParam;
2273         p1 = uv_er[ dmin ].UV();
2274         p3 = quad->side[3].grid->Value2d( y ).XY();
2275         double x0 = uv_et[ dmin ].normParam;
2276         for ( int i = 1; i < nb-1; ++i )
2277         {
2278           x  = x0 + i / ( nb-1. ) * ( 1. - x0 );
2279           p2 = quad->side[2].grid->Value2d( x ).XY();
2280           p0 = quad->side[0].grid->Value2d( x ).XY();
2281           uv = calcUV( x,y, a0,a1,a2,a3, p0,p1,p2,p3 );
2282           pointsCbCt[ i ].u = uv.X();
2283           pointsCbCt[ i ].v = uv.Y();
2284         }
2285         sideCbCt = StdMeshers_FaceSide::New( pointsCbCt, aFace );
2286       }
2287       // Make Cb quad
2288       FaceQuadStruct* qCb = new FaceQuadStruct( quad->face, "Cb" );
2289       myQuadList.push_back( FaceQuadStruct::Ptr( qCb ));
2290       qCb->side.resize(4);
2291       qCb->side[0] = quad->side[0];
2292       qCb->side[1] = quad->side[1];
2293       qCb->side[2] = sideCbCt;
2294       qCb->side[3] = sideLCb;
2295       qCb->side[1].to = dmin+1;
2296       // Make L quad
2297       FaceQuadStruct* qL = new FaceQuadStruct( quad->face, "L" );
2298       myQuadList.push_back( FaceQuadStruct::Ptr( qL ));
2299       qL->side.resize(4);
2300       qL->side[0] = sideLCb;
2301       qL->side[1] = sideLCt;
2302       qL->side[2] = quad->side[2];
2303       qL->side[3] = quad->side[3];
2304       qL->side[2].to = dmin+1;
2305       // Make Ct from the main quad
2306       FaceQuadStruct::Ptr qCt = quad;
2307       qCt->side[0] = sideCbCt;
2308       qCt->side[3] = sideLCt;
2309       qCt->side[1].from = dmin;
2310       qCt->side[2].from = dmin;
2311       qCt->uv_grid.clear();
2312       qCt->name = "Ct";
2313
2314       // Connect sides
2315       qCb->side[3].AddContact( dmin, & qCb->side[2], 0 );
2316       qCb->side[3].AddContact( dmin, & qCt->side[3], 0 );
2317       qCt->side[3].AddContact(    0, & qCt->side[0], 0 );
2318       qCt->side[0].AddContact(    0, & qL ->side[0], dmin );
2319       qL ->side[0].AddContact( dmin, & qL ->side[1], 0 );
2320       qL ->side[0].AddContact( dmin, & qCb->side[2], 0 );
2321
2322       if ( dh == dv )
2323         return computeQuadDominant( aMesh, aFace );
2324       else
2325         return computeQuadPref( aMesh, aFace, qCt );
2326
2327     } // if ( dv != 0 && dh != 0 )
2328
2329     //const int db = quad->side[0].IsReversed() ? -1 : +1;
2330     //const int dr = quad->side[1].IsReversed() ? -1 : +1;
2331     const int dt = quad->side[2].IsReversed() ? -1 : +1;
2332     //const int dl = quad->side[3].IsReversed() ? -1 : +1;
2333
2334     // Case dv == 0,  here possibly myQuadList.size() > 1
2335     //
2336     //     lw   nb  lw = dh/2
2337     //    +------------+
2338     //    |   |    |   |
2339     //    |   | Ct |   |
2340     //    | L |    | R |
2341     //    |   |____|   |
2342     //    |  /      \  |
2343     //    | /   Cb   \ |
2344     //    |/          \|
2345     //    +------------+
2346     const int lw = dh/2; // lateral width
2347
2348     double yCbL, yCbR;
2349     {
2350       double   lL = quad->side[3].Length();
2351       double lLwL = quad->side[2].Length( tfrom,
2352                                           tfrom + ( lw ) * dt );
2353       yCbL = lLwL / ( lLwL + lL );
2354
2355       double   lR = quad->side[1].Length();
2356       double lLwR = quad->side[2].Length( tfrom + ( lw + nb-1 ) * dt,
2357                                           tfrom + ( lw + nb-1 + lw ) * dt);
2358       yCbR = lLwR / ( lLwR + lR );
2359     }
2360     // Make sides separating domains Cb and L and R
2361     StdMeshers_FaceSidePtr sideLCb, sideRCb;
2362     UVPtStruct pTBL, pTBR; // points where 3 domains meat
2363     {
2364       vector<UVPtStruct> pointsLCb( lw+1 ), pointsRCb( lw+1 );
2365       pointsLCb[0] = uv_eb[ 0    ];
2366       pointsRCb[0] = uv_eb[ nb-1 ];
2367       for ( int i = 1, i2 = nt-2; i <= lw; ++i, --i2 )
2368       {
2369         x  = quad->side[2].Param( i );
2370         y  = yCbL * i / lw;
2371         p0 = quad->side[0].Value2d( x );
2372         p1 = quad->side[1].Value2d( y );
2373         p2 = uv_et[ i ].UV();
2374         p3 = quad->side[3].Value2d( y );
2375         uv = calcUV( x,y, a0,a1,a2,a3, p0,p1,p2,p3 );
2376         pointsLCb[ i ].u = uv.X();
2377         pointsLCb[ i ].v = uv.Y();
2378         pointsLCb[ i ].x = x;
2379
2380         x  = quad->side[2].Param( i2 );
2381         y  = yCbR * i / lw;
2382         p1 = quad->side[1].Value2d( y );
2383         p0 = quad->side[0].Value2d( x );
2384         p2 = uv_et[ i2 ].UV();
2385         p3 = quad->side[3].Value2d( y );
2386         uv = calcUV( x,y, a0,a1,a2,a3, p0,p1,p2,p3 );
2387         pointsRCb[ i ].u = uv.X();
2388         pointsRCb[ i ].v = uv.Y();
2389         pointsRCb[ i ].x = x;
2390       }
2391       sideLCb = StdMeshers_FaceSide::New( pointsLCb, aFace );
2392       sideRCb = StdMeshers_FaceSide::New( pointsRCb, aFace );
2393       pTBL    = pointsLCb.back();
2394       pTBR    = pointsRCb.back();
2395       {
2396         gp_Pnt xyz = S->Value( pTBL.u, pTBL.v );
2397         pTBL.node = myHelper->AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z(), 0, pTBL.u, pTBL.v );
2398         pointsLCb.back() = pTBL;
2399       }
2400       {
2401         gp_Pnt xyz = S->Value( pTBR.u, pTBR.v );
2402         pTBR.node = myHelper->AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z(), 0, pTBR.u, pTBR.v );
2403         pointsRCb.back() = pTBR;
2404       }
2405     }
2406     // Make sides separating domains Ct and L and R
2407     StdMeshers_FaceSidePtr sideLCt, sideRCt;
2408     {
2409       vector<UVPtStruct> pointsLCt( nl ), pointsRCt( nl );
2410       pointsLCt[0]     = pTBL;
2411       pointsLCt.back() = uv_et[ lw ];
2412       pointsRCt[0]     = pTBR;
2413       pointsRCt.back() = uv_et[ lw + nb - 1 ];
2414       x  = pTBL.x;
2415       p0 = quad->side[0].Value2d( x );
2416       p2 = uv_et[ lw ].UV();
2417       int     iR = lw + nb - 1;
2418       double  xR = pTBR.x;
2419       gp_UV  p0R = quad->side[0].Value2d( xR );
2420       gp_UV  p2R = uv_et[ iR ].UV();
2421       for ( int i = 1; i < nl-1; ++i )
2422       {
2423         y  = yCbL + ( 1. - yCbL ) * i / (nl-1.);
2424         p1 = quad->side[1].Value2d( y );
2425         p3 = quad->side[3].Value2d( y );
2426         uv = calcUV( x,y, a0,a1,a2,a3, p0,p1,p2,p3 );
2427         pointsLCt[ i ].u = uv.X();
2428         pointsLCt[ i ].v = uv.Y();
2429
2430         y  = yCbR + ( 1. - yCbR ) * i / (nl-1.);
2431         p1 = quad->side[1].Value2d( y );
2432         p3 = quad->side[3].Value2d( y );
2433         uv = calcUV( xR,y, a0,a1,a2,a3, p0R,p1,p2R,p3 );
2434         pointsRCt[ i ].u = uv.X();
2435         pointsRCt[ i ].v = uv.Y();
2436       }
2437       sideLCt = StdMeshers_FaceSide::New( pointsLCt, aFace );
2438       sideRCt = StdMeshers_FaceSide::New( pointsRCt, aFace );
2439     }
2440     // Make a side separating domains Cb and Ct
2441     StdMeshers_FaceSidePtr sideCbCt;
2442     {
2443       vector<UVPtStruct> pointsCbCt( nb );
2444       pointsCbCt[0]     = pTBL;
2445       pointsCbCt.back() = pTBR;
2446       p1 = quad->side[1].Value2d( yCbR );
2447       p3 = quad->side[3].Value2d( yCbL );
2448       for ( int i = 1; i < nb-1; ++i )
2449       {
2450         x  = quad->side[2].Param( i + lw );
2451         y  = yCbL + ( yCbR - yCbL ) * i / (nb-1.);
2452         p2 = uv_et[ i + lw ].UV();
2453         p0 = quad->side[0].Value2d( x );
2454         uv = calcUV( x,y, a0,a1,a2,a3, p0,p1,p2,p3 );
2455         pointsCbCt[ i ].u = uv.X();
2456         pointsCbCt[ i ].v = uv.Y();
2457       }
2458       sideCbCt = StdMeshers_FaceSide::New( pointsCbCt, aFace );
2459     }
2460     // Make Cb quad
2461     FaceQuadStruct* qCb = new FaceQuadStruct( quad->face, "Cb" );
2462     myQuadList.push_back( FaceQuadStruct::Ptr( qCb ));
2463     qCb->side.resize(4);
2464     qCb->side[0] = quad->side[0];
2465     qCb->side[1] = sideRCb;
2466     qCb->side[2] = sideCbCt;
2467     qCb->side[3] = sideLCb;
2468     // Make L quad
2469     FaceQuadStruct* qL = new FaceQuadStruct( quad->face, "L" );
2470     myQuadList.push_back( FaceQuadStruct::Ptr( qL ));
2471     qL->side.resize(4);
2472     qL->side[0] = sideLCb;
2473     qL->side[1] = sideLCt;
2474     qL->side[2] = quad->side[2];
2475     qL->side[3] = quad->side[3];
2476     qL->side[2].to = ( lw + 1 ) * dt + tfrom;
2477     // Make R quad
2478     FaceQuadStruct* qR = new FaceQuadStruct( quad->face, "R" );
2479     myQuadList.push_back( FaceQuadStruct::Ptr( qR ));
2480     qR->side.resize(4);
2481     qR->side[0] = sideRCb;
2482     qR->side[0].from = lw;
2483     qR->side[0].to   = -1;
2484     qR->side[0].di   = -1;
2485     qR->side[1] = quad->side[1];
2486     qR->side[2] = quad->side[2];
2487     qR->side[2].from = ( lw + nb-1 ) * dt + tfrom;
2488     qR->side[3] = sideRCt;
2489     // Make Ct from the main quad
2490     FaceQuadStruct::Ptr qCt = quad;
2491     qCt->side[0] = sideCbCt;
2492     qCt->side[1] = sideRCt;
2493     qCt->side[2].from = ( lw ) * dt + tfrom;
2494     qCt->side[2].to   = ( lw + nb ) * dt + tfrom;
2495     qCt->side[3] = sideLCt;
2496     qCt->uv_grid.clear();
2497     qCt->name = "Ct";
2498
2499     // Connect sides
2500     qCb->side[3].AddContact( lw, & qCb->side[2], 0 );
2501     qCb->side[3].AddContact( lw, & qCt->side[3], 0 );
2502     qCt->side[3].AddContact( 0,  & qCt->side[0], 0 );
2503     qCt->side[0].AddContact( 0,  & qL ->side[0], lw );
2504     qL ->side[0].AddContact( lw, & qL ->side[1], 0 );
2505     qL ->side[0].AddContact( lw, & qCb->side[2], 0 );
2506     //
2507     qCb->side[1].AddContact( lw,   & qCb->side[2], nb-1 );
2508     qCb->side[1].AddContact( lw,   & qCt->side[1], 0 );
2509     qCt->side[0].AddContact( nb-1, & qCt->side[1], 0 );
2510     qCt->side[0].AddContact( nb-1, & qR ->side[0], lw );
2511     qR ->side[3].AddContact( 0,    & qR ->side[0], lw );
2512     qR ->side[3].AddContact( 0,    & qCb->side[2], nb-1 );
2513
2514     return computeQuadDominant( aMesh, aFace );
2515
2516   } // if ( !myForcedPnts.empty() )
2517
2518   if ( dh > dv ) {
2519     addv = (dh-dv)/2;
2520     nbv  = nbv + addv;
2521   }
2522   else { // dv >= dh
2523     addh = (dv-dh)/2;
2524     nbh  = nbh + addh;
2525   }
2526
2527   // arrays for normalized params
2528   TColStd_SequenceOfReal npb, npr, npt, npl;
2529   for (i=0; i<nb; i++) {
2530     npb.Append(uv_eb[i].normParam);
2531   }
2532   for (i=0; i<nr; i++) {
2533     npr.Append(uv_er[i].normParam);
2534   }
2535   for (i=0; i<nt; i++) {
2536     npt.Append(uv_et[i].normParam);
2537   }
2538   for (i=0; i<nl; i++) {
2539     npl.Append(uv_el[i].normParam);
2540   }
2541
2542   int dl = 0, dr = 0;
2543   if (OldVersion) {
2544     // add some params to right and left after the first param
2545     // insert to right
2546     dr = nbv - nr;
2547     double dpr = (npr.Value(2) - npr.Value(1))/(dr+1);
2548     for (i=1; i<=dr; i++) {
2549       npr.InsertAfter(1,npr.Value(2)-dpr);
2550     }
2551     // insert to left
2552     dl = nbv - nl;
2553     dpr = (npl.Value(2) - npl.Value(1))/(dl+1);
2554     for (i=1; i<=dl; i++) {
2555       npl.InsertAfter(1,npl.Value(2)-dpr);
2556     }
2557   }
2558
2559   int nnn = Min(nr,nl);
2560   // auxiliary sequence of XY for creation nodes
2561   // in the bottom part of central domain
2562   // Length of UVL and UVR must be == nbv-nnn
2563   TColgp_SequenceOfXY UVL, UVR, UVT;
2564
2565   if (OldVersion) {
2566     // step1: create faces for left domain
2567     StdMeshers_Array2OfNode NodesL(1,dl+1,1,nl);
2568     // add left nodes
2569     for (j=1; j<=nl; j++)
2570       NodesL.SetValue(1,j,uv_el[j-1].node);
2571     if (dl>0) {
2572       // add top nodes
2573       for (i=1; i<=dl; i++)
2574         NodesL.SetValue(i+1,nl,uv_et[i].node);
2575       // create and add needed nodes
2576       TColgp_SequenceOfXY UVtmp;
2577       for (i=1; i<=dl; i++) {
2578         double x0 = npt.Value(i+1);
2579         double x1 = x0;
2580         // diagonal node
2581         double y0 = npl.Value(i+1);
2582         double y1 = npr.Value(i+1);
2583         gp_UV UV = calcUV(x0, x1, y0, y1, quad, a0, a1, a2, a3);
2584         gp_Pnt P = S->Value(UV.X(),UV.Y());
2585         SMDS_MeshNode * N = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
2586         meshDS->SetNodeOnFace(N, geomFaceID, UV.X(), UV.Y());
2587         NodesL.SetValue(i+1,1,N);
2588         if (UVL.Length()<nbv-nnn) UVL.Append(UV);
2589         // internal nodes
2590         for (j=2; j<nl; j++) {
2591           double y0 = npl.Value(dl+j);
2592           double y1 = npr.Value(dl+j);
2593           gp_UV UV = calcUV(x0, x1, y0, y1, quad, a0, a1, a2, a3);
2594           gp_Pnt P = S->Value(UV.X(),UV.Y());
2595           SMDS_MeshNode* N = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
2596           meshDS->SetNodeOnFace(N, geomFaceID, UV.X(), UV.Y());
2597           NodesL.SetValue(i+1,j,N);
2598           if (i==dl) UVtmp.Append(UV);
2599         }
2600       }
2601       for (i=1; i<=UVtmp.Length() && UVL.Length()<nbv-nnn; i++) {
2602         UVL.Append(UVtmp.Value(i));
2603       }
2604       // create faces
2605       for (i=1; i<=dl; i++) {
2606         for (j=1; j<nl; j++) {
2607           if (WisF) {
2608             myHelper->AddFace(NodesL.Value(i,j), NodesL.Value(i+1,j),
2609                               NodesL.Value(i+1,j+1), NodesL.Value(i,j+1));
2610           }
2611         }
2612       }
2613     }
2614     else {
2615       // fill UVL using c2d
2616       for (i=1; i<npl.Length() && UVL.Length()<nbv-nnn; i++) {
2617         UVL.Append(gp_UV (uv_el[i].u, uv_el[i].v));
2618       }
2619     }
2620
2621     // step2: create faces for right domain
2622     StdMeshers_Array2OfNode NodesR(1,dr+1,1,nr);
2623     // add right nodes
2624     for (j=1; j<=nr; j++)
2625       NodesR.SetValue(1,j,uv_er[nr-j].node);
2626     if (dr>0) {
2627       // add top nodes
2628       for (i=1; i<=dr; i++)
2629         NodesR.SetValue(i+1,1,uv_et[nt-1-i].node);
2630       // create and add needed nodes
2631       TColgp_SequenceOfXY UVtmp;
2632       for (i=1; i<=dr; i++) {
2633         double x0 = npt.Value(nt-i);
2634         double x1 = x0;
2635         // diagonal node
2636         double y0 = npl.Value(i+1);
2637         double y1 = npr.Value(i+1);
2638         gp_UV UV = calcUV(x0, x1, y0, y1, quad, a0, a1, a2, a3);
2639         gp_Pnt P = S->Value(UV.X(),UV.Y());
2640         SMDS_MeshNode * N = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
2641         meshDS->SetNodeOnFace(N, geomFaceID, UV.X(), UV.Y());
2642         NodesR.SetValue(i+1,nr,N);
2643         if (UVR.Length()<nbv-nnn) UVR.Append(UV);
2644         // internal nodes
2645         for (j=2; j<nr; j++) {
2646           double y0 = npl.Value(nbv-j+1);
2647           double y1 = npr.Value(nbv-j+1);
2648           gp_UV UV = calcUV(x0, x1, y0, y1, quad, a0, a1, a2, a3);
2649           gp_Pnt P = S->Value(UV.X(),UV.Y());
2650           SMDS_MeshNode* N = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
2651           meshDS->SetNodeOnFace(N, geomFaceID, UV.X(), UV.Y());
2652           NodesR.SetValue(i+1,j,N);
2653           if (i==dr) UVtmp.Prepend(UV);
2654         }
2655       }
2656       for (i=1; i<=UVtmp.Length() && UVR.Length()<nbv-nnn; i++) {
2657         UVR.Append(UVtmp.Value(i));
2658       }
2659       // create faces
2660       for (i=1; i<=dr; i++) {
2661         for (j=1; j<nr; j++) {
2662           if (WisF) {
2663             myHelper->AddFace(NodesR.Value(i,j), NodesR.Value(i+1,j),
2664                               NodesR.Value(i+1,j+1), NodesR.Value(i,j+1));
2665           }
2666         }
2667       }
2668     }
2669     else {
2670       // fill UVR using c2d
2671       for (i=1; i<npr.Length() && UVR.Length()<nbv-nnn; i++) {
2672         UVR.Append(gp_UV(uv_er[i].u, uv_er[i].v));
2673       }
2674     }
2675
2676     // step3: create faces for central domain
2677     StdMeshers_Array2OfNode NodesC(1,nb,1,nbv);
2678     // add first line using NodesL
2679     for (i=1; i<=dl+1; i++)
2680       NodesC.SetValue(1,i,NodesL(i,1));
2681     for (i=2; i<=nl; i++)
2682       NodesC.SetValue(1,dl+i,NodesL(dl+1,i));
2683     // add last line using NodesR
2684     for (i=1; i<=dr+1; i++)
2685       NodesC.SetValue(nb,i,NodesR(i,nr));
2686     for (i=1; i<nr; i++)
2687       NodesC.SetValue(nb,dr+i+1,NodesR(dr+1,nr-i));
2688     // add top nodes (last columns)
2689     for (i=dl+2; i<nbh-dr; i++)
2690       NodesC.SetValue(i-dl,nbv,uv_et[i-1].node);
2691     // add bottom nodes (first columns)
2692     for (i=2; i<nb; i++)
2693       NodesC.SetValue(i,1,uv_eb[i-1].node);
2694
2695     // create and add needed nodes
2696     // add linear layers
2697     for (i=2; i<nb; i++) {
2698       double x0 = npt.Value(dl+i);
2699       double x1 = x0;
2700       for (j=1; j<nnn; j++) {
2701         double y0 = npl.Value(nbv-nnn+j);
2702         double y1 = npr.Value(nbv-nnn+j);
2703         gp_UV UV = calcUV(x0, x1, y0, y1, quad, a0, a1, a2, a3);
2704         gp_Pnt P = S->Value(UV.X(),UV.Y());
2705         SMDS_MeshNode* N = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
2706         meshDS->SetNodeOnFace(N, geomFaceID, UV.X(), UV.Y());
2707         NodesC.SetValue(i,nbv-nnn+j,N);
2708         if ( j==1 )
2709           UVT.Append( UV );
2710       }
2711     }
2712     // add diagonal layers
2713     gp_UV A2 = UVR.Value(nbv-nnn);
2714     gp_UV A3 = UVL.Value(nbv-nnn);
2715     for (i=1; i<nbv-nnn; i++) {
2716       gp_UV p1 = UVR.Value(i);
2717       gp_UV p3 = UVL.Value(i);
2718       double y = i / double(nbv-nnn);
2719       for (j=2; j<nb; j++) {
2720         double x = npb.Value(j);
2721         gp_UV p0( uv_eb[j-1].u, uv_eb[j-1].v );
2722         gp_UV p2 = UVT.Value( j-1 );
2723         gp_UV UV = calcUV(x, y, a0, a1, A2, A3, p0,p1,p2,p3 );
2724         gp_Pnt P = S->Value(UV.X(),UV.Y());
2725         SMDS_MeshNode* N = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
2726         meshDS->SetNodeOnFace(N, geomFaceID, UV.X(),UV.Y());
2727         NodesC.SetValue(j,i+1,N);
2728       }
2729     }
2730     // create faces
2731     for (i=1; i<nb; i++) {
2732       for (j=1; j<nbv; j++) {
2733         if (WisF) {
2734           myHelper->AddFace(NodesC.Value(i,j), NodesC.Value(i+1,j),
2735                             NodesC.Value(i+1,j+1), NodesC.Value(i,j+1));
2736         }
2737       }
2738     }
2739   }
2740
2741   else { // New version (!OldVersion)
2742     // step1: create faces for bottom rectangle domain
2743     StdMeshers_Array2OfNode NodesBRD(1,nb,1,nnn-1);
2744     // fill UVL and UVR using c2d
2745     for (j=0; j<nb; j++) {
2746       NodesBRD.SetValue(j+1,1,uv_eb[j].node);
2747     }
2748     for (i=1; i<nnn-1; i++) {
2749       NodesBRD.SetValue(1,i+1,uv_el[i].node);
2750       NodesBRD.SetValue(nb,i+1,uv_er[i].node);
2751       for (j=2; j<nb; j++) {
2752         double x = npb.Value(j);
2753         double y = (1-x) * npl.Value(i+1) + x * npr.Value(i+1);
2754         gp_UV UV = calcUV2(x, y, quad, a0, a1, a2, a3);
2755         gp_Pnt P = S->Value(UV.X(),UV.Y());
2756         SMDS_MeshNode* N = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
2757         meshDS->SetNodeOnFace(N, geomFaceID, UV.X(),UV.Y());
2758         NodesBRD.SetValue(j,i+1,N);
2759       }
2760     }
2761     for (j=1; j<nnn-1; j++) {
2762       for (i=1; i<nb; i++) {
2763         if (WisF) {
2764           myHelper->AddFace(NodesBRD.Value(i,j), NodesBRD.Value(i+1,j),
2765                             NodesBRD.Value(i+1,j+1), NodesBRD.Value(i,j+1));
2766         }
2767       }
2768     }
2769     int drl = abs(nr-nl);
2770     // create faces for region C
2771     StdMeshers_Array2OfNode NodesC(1,nb,1,drl+1+addv);
2772     // add nodes from previous region
2773     for (j=1; j<=nb; j++) {
2774       NodesC.SetValue(j,1,NodesBRD.Value(j,nnn-1));
2775     }
2776     if ((drl+addv) > 0) {
2777       int n1,n2;
2778       if (nr>nl) {
2779         n1 = 1;
2780         n2 = drl + 1;
2781         TColgp_SequenceOfXY UVtmp;
2782         double drparam = npr.Value(nr) - npr.Value(nnn-1);
2783         double dlparam = npl.Value(nnn) - npl.Value(nnn-1);
2784         double y0 = 0, y1 = 0;
2785         for (i=1; i<=drl; i++) {
2786           // add existed nodes from right edge
2787           NodesC.SetValue(nb,i+1,uv_er[nnn+i-2].node);
2788           //double dtparam = npt.Value(i+1);
2789           y1 = npr.Value(nnn+i-1); // param on right edge
2790           double dpar = (y1 - npr.Value(nnn-1))/drparam;
2791           y0 = npl.Value(nnn-1) + dpar*dlparam; // param on left edge
2792           double dy = y1 - y0;
2793           for (j=1; j<nb; j++) {
2794             double x = npt.Value(i+1) + npb.Value(j)*(1-npt.Value(i+1));
2795             double y = y0 + dy*x;
2796             gp_UV UV = calcUV2(x, y, quad, a0, a1, a2, a3);
2797             gp_Pnt P = S->Value(UV.X(),UV.Y());
2798             SMDS_MeshNode* N = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
2799             meshDS->SetNodeOnFace(N, geomFaceID, UV.X(), UV.Y());
2800             NodesC.SetValue(j,i+1,N);
2801           }
2802         }
2803         double dy0 = (1-y0)/(addv+1);
2804         double dy1 = (1-y1)/(addv+1);
2805         for (i=1; i<=addv; i++) {
2806           double yy0 = y0 + dy0*i;
2807           double yy1 = y1 + dy1*i;
2808           double dyy = yy1 - yy0;
2809           for (j=1; j<=nb; j++) {
2810             double x = npt.Value(i+1+drl) +
2811               npb.Value(j) * (npt.Value(nt-i) - npt.Value(i+1+drl));
2812             double y = yy0 + dyy*x;
2813             gp_UV UV = calcUV2(x, y, quad, a0, a1, a2, a3);
2814             gp_Pnt P = S->Value(UV.X(),UV.Y());
2815             SMDS_MeshNode* N = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
2816             meshDS->SetNodeOnFace(N, geomFaceID, UV.X(), UV.Y());
2817             NodesC.SetValue(j,i+drl+1,N);
2818           }
2819         }
2820       }
2821       else { // nr<nl
2822         n2 = 1;
2823         n1 = drl + 1;
2824         TColgp_SequenceOfXY UVtmp;
2825         double dlparam = npl.Value(nl) - npl.Value(nnn-1);
2826         double drparam = npr.Value(nnn) - npr.Value(nnn-1);
2827         double y0 = npl.Value(nnn-1);
2828         double y1 = npr.Value(nnn-1);
2829         for (i=1; i<=drl; i++) {
2830           // add existed nodes from right edge
2831           NodesC.SetValue(1,i+1,uv_el[nnn+i-2].node);
2832           y0 = npl.Value(nnn+i-1); // param on left edge
2833           double dpar = (y0 - npl.Value(nnn-1))/dlparam;
2834           y1 = npr.Value(nnn-1) + dpar*drparam; // param on right edge
2835           double dy = y1 - y0;
2836           for (j=2; j<=nb; j++) {
2837             double x = npb.Value(j)*npt.Value(nt-i);
2838             double y = y0 + dy*x;
2839             gp_UV UV = calcUV2(x, y, quad, a0, a1, a2, a3);
2840             gp_Pnt P = S->Value(UV.X(),UV.Y());
2841             SMDS_MeshNode* N = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
2842             meshDS->SetNodeOnFace(N, geomFaceID, UV.X(), UV.Y());
2843             NodesC.SetValue(j,i+1,N);
2844           }
2845         }
2846         double dy0 = (1-y0)/(addv+1);
2847         double dy1 = (1-y1)/(addv+1);
2848         for (i=1; i<=addv; i++) {
2849           double yy0 = y0 + dy0*i;
2850           double yy1 = y1 + dy1*i;
2851           double dyy = yy1 - yy0;
2852           for (j=1; j<=nb; j++) {
2853             double x = npt.Value(i+1) +
2854               npb.Value(j) * (npt.Value(nt-i-drl) - npt.Value(i+1));
2855             double y = yy0 + dyy*x;
2856             gp_UV UV = calcUV2(x, y, quad, a0, a1, a2, a3);
2857             gp_Pnt P = S->Value(UV.X(),UV.Y());
2858             SMDS_MeshNode* N = meshDS->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z());
2859             meshDS->SetNodeOnFace(N, geomFaceID, UV.X(), UV.Y());
2860             NodesC.SetValue(j,i+drl+1,N);
2861           }
2862         }
2863       }
2864       // create faces
2865       for (j=1; j<=drl+addv; j++) {
2866         for (i=1; i<nb; i++) {
2867           if (WisF) {
2868             myHelper->AddFace(NodesC.Value(i,j), NodesC.Value(i+1,j),
2869                               NodesC.Value(i+1,j+1), NodesC.Value(i,j+1));
2870           }
2871         }
2872       } // end nr<nl
2873
2874       StdMeshers_Array2OfNode NodesLast(1,nt,1,2);
2875       for (i=1; i<=nt; i++) {
2876         NodesLast.SetValue(i,2,uv_et[i-1].node);
2877       }
2878       int nnn=0;
2879       for (i=n1; i<drl+addv+1; i++) {
2880         nnn++;
2881         NodesLast.SetValue(nnn,1,NodesC.Value(1,i));
2882       }
2883       for (i=1; i<=nb; i++) {
2884         nnn++;
2885         NodesLast.SetValue(nnn,1,NodesC.Value(i,drl+addv+1));
2886       }
2887       for (i=drl+addv; i>=n2; i--) {
2888         nnn++;
2889         NodesLast.SetValue(nnn,1,NodesC.Value(nb,i));
2890       }
2891       for (i=1; i<nt; i++) {
2892         if (WisF) {
2893           myHelper->AddFace(NodesLast.Value(i,1), NodesLast.Value(i+1,1),
2894                             NodesLast.Value(i+1,2), NodesLast.Value(i,2));
2895         }
2896       }
2897     } // if ((drl+addv) > 0)
2898
2899   } // end new version implementation
2900
2901   bool isOk = true;
2902   return isOk;
2903 }
2904
2905
2906 //=======================================================================
2907 /*!
2908  * Evaluate only quandrangle faces
2909  */
2910 //=======================================================================
2911
2912 bool StdMeshers_Quadrangle_2D::evaluateQuadPref(SMESH_Mesh &        aMesh,
2913                                                 const TopoDS_Shape& aShape,
2914                                                 std::vector<int>&   aNbNodes,
2915                                                 MapShapeNbElems&    aResMap,
2916                                                 bool                IsQuadratic)
2917 {
2918   // Auxiliary key in order to keep old variant
2919   // of meshing after implementation new variant
2920   // for bug 0016220 from Mantis.
2921   bool OldVersion = false;
2922   if (myQuadType == QUAD_QUADRANGLE_PREF_REVERSED)
2923     OldVersion = true;
2924
2925   const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face(aShape);
2926   Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F);
2927
2928   int nb = aNbNodes[0];
2929   int nr = aNbNodes[1];
2930   int nt = aNbNodes[2];
2931   int nl = aNbNodes[3];
2932   int dh = abs(nb-nt);
2933   int dv = abs(nr-nl);
2934
2935   if (dh>=dv) {
2936     if (nt>nb) {
2937       // it is a base case => not shift 
2938     }
2939     else {
2940       // we have to shift on 2
2941       nb = aNbNodes[2];
2942       nr = aNbNodes[3];
2943       nt = aNbNodes[0];
2944       nl = aNbNodes[1];
2945     }
2946   }
2947   else {
2948     if (nr>nl) {
2949       // we have to shift quad on 1
2950       nb = aNbNodes[3];
2951       nr = aNbNodes[0];
2952       nt = aNbNodes[1];
2953       nl = aNbNodes[2];
2954     }
2955     else {
2956       // we have to shift quad on 3
2957       nb = aNbNodes[1];
2958       nr = aNbNodes[2];
2959       nt = aNbNodes[3];
2960       nl = aNbNodes[0];
2961     }
2962   }
2963
2964   dh = abs(nb-nt);
2965   dv = abs(nr-nl);
2966   int nbh  = Max(nb,nt);
2967   int nbv = Max(nr,nl);
2968   int addh = 0;
2969   int addv = 0;
2970
2971   if (dh>dv) {
2972     addv = (dh-dv)/2;
2973     nbv = nbv + addv;
2974   }
2975   else { // dv>=dh
2976     addh = (dv-dh)/2;
2977     nbh = nbh + addh;
2978   }
2979
2980   int dl,dr;
2981   if (OldVersion) {
2982     // add some params to right and left after the first param
2983     // insert to right
2984     dr = nbv - nr;
2985     // insert to left
2986     dl = nbv - nl;
2987   }
2988   
2989   int nnn = Min(nr,nl);
2990
2991   int nbNodes = 0;
2992   int nbFaces = 0;
2993   if (OldVersion) {
2994     // step1: create faces for left domain
2995     if (dl>0) {
2996       nbNodes += dl*(nl-1);
2997       nbFaces += dl*(nl-1);
2998     }
2999     // step2: create faces for right domain
3000     if (dr>0) {
3001       nbNodes += dr*(nr-1);
3002       nbFaces += dr*(nr-1);
3003     }
3004     // step3: create faces for central domain
3005     nbNodes += (nb-2)*(nnn-1) + (nbv-nnn-1)*(nb-2);
3006     nbFaces += (nb-1)*(nbv-1);
3007   }
3008   else { // New version (!OldVersion)
3009     nbNodes += (nnn-2)*(nb-2);
3010     nbFaces += (nnn-2)*(nb-1);
3011     int drl = abs(nr-nl);
3012     nbNodes += drl*(nb-1) + addv*nb;
3013     nbFaces += (drl+addv)*(nb-1) + (nt-1);
3014   } // end new version implementation
3015
3016   std::vector<int> aVec(SMDSEntity_Last);
3017   for (int i=SMDSEntity_Node; i<SMDSEntity_Last; i++) aVec[i] = 0;
3018   if (IsQuadratic) {
3019     aVec[SMDSEntity_Quad_Quadrangle] = nbFaces;
3020     aVec[SMDSEntity_Node] = nbNodes + nbFaces*4;
3021     if (aNbNodes.size()==5) {
3022       aVec[SMDSEntity_Quad_Triangle] = aNbNodes[3] - 1;
3023       aVec[SMDSEntity_Quad_Quadrangle] = nbFaces - aNbNodes[3] + 1;
3024     }
3025   }
3026   else {
3027     aVec[SMDSEntity_Node] = nbNodes;
3028     aVec[SMDSEntity_Quadrangle] = nbFaces;
3029     if (aNbNodes.size()==5) {
3030       aVec[SMDSEntity_Triangle] = aNbNodes[3] - 1;
3031       aVec[SMDSEntity_Quadrangle] = nbFaces - aNbNodes[3] + 1;
3032     }
3033   }
3034   SMESH_subMesh * sm = aMesh.GetSubMesh(aShape);
3035   aResMap.insert(std::make_pair(sm,aVec));
3036
3037   return true;
3038 }
3039
3040 //=============================================================================
3041 /*! Split quadrangle in to 2 triangles by smallest diagonal
3042  *   
3043  */
3044 //=============================================================================
3045
3046 void StdMeshers_Quadrangle_2D::splitQuadFace(SMESHDS_Mesh *       theMeshDS,
3047                                              int                  theFaceID,
3048                                              const SMDS_MeshNode* theNode1,
3049                                              const SMDS_MeshNode* theNode2,
3050                                              const SMDS_MeshNode* theNode3,
3051                                              const SMDS_MeshNode* theNode4)
3052 {
3053   if ( SMESH_TNodeXYZ( theNode1 ).SquareDistance( theNode3 ) >
3054        SMESH_TNodeXYZ( theNode2 ).SquareDistance( theNode4 ) )
3055   {
3056     myHelper->AddFace(theNode2, theNode4 , theNode1);
3057     myHelper->AddFace(theNode2, theNode3, theNode4);
3058   }
3059   else
3060   {
3061     myHelper->AddFace(theNode1, theNode2 ,theNode3);
3062     myHelper->AddFace(theNode1, theNode3, theNode4);
3063   }
3064 }
3065
3066 namespace
3067 {
3068   enum uvPos { UV_A0, UV_A1, UV_A2, UV_A3, UV_B, UV_R, UV_T, UV_L, UV_SIZE };
3069
3070   inline  SMDS_MeshNode* makeNode( UVPtStruct &         uvPt,
3071                                    const double         y,
3072                                    FaceQuadStruct::Ptr& quad,
3073                                    const gp_UV*         UVs,
3074                                    SMESH_MesherHelper*  helper,
3075                                    Handle(Geom_Surface) S)
3076   {
3077     const vector<UVPtStruct>& uv_eb = quad->side[QUAD_BOTTOM_SIDE].GetUVPtStruct();
3078     const vector<UVPtStruct>& uv_et = quad->side[QUAD_TOP_SIDE   ].GetUVPtStruct();
3079     double rBot = ( uv_eb.size() - 1 ) * uvPt.normParam;
3080     double rTop = ( uv_et.size() - 1 ) * uvPt.normParam;
3081     int iBot = int( rBot );
3082     int iTop = int( rTop );
3083     double xBot = uv_eb[ iBot ].normParam + ( rBot - iBot ) * ( uv_eb[ iBot+1 ].normParam - uv_eb[ iBot ].normParam );
3084     double xTop = uv_et[ iTop ].normParam + ( rTop - iTop ) * ( uv_et[ iTop+1 ].normParam - uv_et[ iTop ].normParam );
3085     double x = xBot + y * ( xTop - xBot );
3086     
3087     gp_UV uv = calcUV(/*x,y=*/x, y,
3088                       /*a0,...=*/UVs[UV_A0], UVs[UV_A1], UVs[UV_A2], UVs[UV_A3],
3089                       /*p0=*/quad->side[QUAD_BOTTOM_SIDE].grid->Value2d( x ).XY(),
3090                       /*p1=*/UVs[ UV_R ],
3091                       /*p2=*/quad->side[QUAD_TOP_SIDE   ].grid->Value2d( x ).XY(),
3092                       /*p3=*/UVs[ UV_L ]);
3093     gp_Pnt P = S->Value( uv.X(), uv.Y() );
3094     uvPt.u = uv.X();
3095     uvPt.v = uv.Y();
3096     return helper->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z(), 0, uv.X(), uv.Y() );
3097   }
3098
3099   void reduce42( const vector<UVPtStruct>& curr_base,
3100                  vector<UVPtStruct>&       next_base,
3101                  const int                 j,
3102                  int &                     next_base_len,
3103                  FaceQuadStruct::Ptr&      quad,
3104                  gp_UV*                    UVs,
3105                  const double              y,
3106                  SMESH_MesherHelper*       helper,
3107                  Handle(Geom_Surface)&     S)
3108   {
3109     // add one "HH": nodes a,b,c,d,e and faces 1,2,3,4,5,6
3110     //
3111     //  .-----a-----b i + 1
3112     //  |\ 5  | 6  /|
3113     //  | \   |   / |
3114     //  |  c--d--e  |
3115     //  |1 |2 |3 |4 |
3116     //  |  |  |  |  |
3117     //  .--.--.--.--. i
3118     //
3119     //  j     j+2   j+4
3120
3121     // a (i + 1, j + 2)
3122     const SMDS_MeshNode*& Na = next_base[ ++next_base_len ].node;
3123     if ( !Na )
3124       Na = makeNode( next_base[ next_base_len ], y, quad, UVs, helper, S );
3125
3126     // b (i + 1, j + 4)
3127     const SMDS_MeshNode*& Nb = next_base[ ++next_base_len ].node;
3128     if ( !Nb )
3129       Nb = makeNode( next_base[ next_base_len ], y, quad, UVs, helper, S );
3130
3131     // c
3132     double u = (curr_base[j + 2].u + next_base[next_base_len - 2].u) / 2.0;
3133     double v = (curr_base[j + 2].v + next_base[next_base_len - 2].v) / 2.0;
3134     gp_Pnt P = S->Value(u,v);
3135     SMDS_MeshNode* Nc = helper->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z(), 0, u, v);
3136
3137     // d
3138     u = (curr_base[j + 2].u + next_base[next_base_len - 1].u) / 2.0;
3139     v = (curr_base[j + 2].v + next_base[next_base_len - 1].v) / 2.0;
3140     P = S->Value(u,v);
3141     SMDS_MeshNode* Nd = helper->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z(), 0, u, v);
3142
3143     // e
3144     u = (curr_base[j + 2].u + next_base[next_base_len].u) / 2.0;
3145     v = (curr_base[j + 2].v + next_base[next_base_len].v) / 2.0;
3146     P = S->Value(u,v);
3147     SMDS_MeshNode* Ne = helper->AddNode(P.X(), P.Y(), P.Z(), 0, u, v);
3148
3149     // Faces
3150     helper->AddFace(curr_base[j + 0].node,
3151                     curr_base[j + 1].node, Nc,
3152                     next_base[next_base_len - 2].node);
3153
3154     helper->AddFace(curr_base[j + 1].node,
3155                     curr_base[j + 2].node, Nd, Nc);
3156
3157     helper->AddFace(curr_base[j + 2].node,
3158                     curr_base[j + 3].node, Ne, Nd);
3159
3160     helper->AddFace(curr_base[j + 3].node,
3161                     curr_base[j + 4].node, Nb, Ne);
3162
3163     helper->AddFace(Nc, Nd, Na, next_base[next_base_len - 2].node);
3164
3165     helper->AddFace(Nd, Ne, Nb, Na);
3166   }
3167
3168   void reduce31( const vector<UVPtStruct>& curr_base,
3169                  vector<UVPtStruct>&       next_base,
3170                  const int                 j,
3171                  int &                     next_base_len,
3172                  FaceQuadStruct::Ptr&      quad,
3173                  gp_UV*                    UVs,
3174                  const double              y,
3175                  SMESH_MesherHelper*       helper,
3176                  Handle(Geom_Surface)&     S)
3177   {
3178     // add one "H": nodes b,c,e and faces 1,2,4,5
3179     //
3180     //  .---------b i + 1
3181     //  |\   5   /|
3182     //  | \     / |
3183     //  |  c---e  |
3184     //  |1 |2  |4 |
3185     //  |  |   |  |
3186     //  .--.---.--. i
3187     //
3188     //  j j+1 j+2 j+3
3189
3190     // b (i + 1, j + 3)
3191     const SMDS_MeshNode*& Nb = next_base[ ++next_base_len ].node;
3192     if ( !Nb )
3193       Nb = makeNode( next_base[ next_base_len ], y, quad, UVs, helper, S );
3194
3195     // c and e
3196     double u1 = (curr_base[ j   ].u + next_base[ next_base_len-1 ].u ) / 2.0;
3197     double u2 = (curr_base[ j+3 ].u + next_base[ next_base_len   ].u ) / 2.0;
3198     double u3 = (u2 - u1) / 3.0;
3199     //
3200     double v1 = (curr_base[ j   ].v + next_base[ next_base_len-1 ].v ) / 2.0;
3201     double v2 = (curr_base[ j+3 ].v + next_base[ next_base_len   ].v ) / 2.0;
3202     double v3 = (v2 - v1) / 3.0;
3203     // c
3204     double u = u1 + u3;
3205     double v = v1 + v3;
3206     gp_Pnt P = S->Value(u,v);
3207     SMDS_MeshNode* Nc = helper->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z(), 0, u, v );
3208     // e
3209     u = u1 + u3 + u3;
3210     v = v1 + v3 + v3;
3211     P = S->Value(u,v);
3212     SMDS_MeshNode* Ne = helper->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z(), 0, u, v );
3213
3214     // Faces
3215     // 1
3216     helper->AddFace( curr_base[ j + 0 ].node,
3217                      curr_base[ j + 1 ].node,
3218                      Nc,
3219                      next_base[ next_base_len - 1 ].node);
3220     // 2
3221     helper->AddFace( curr_base[ j + 1 ].node,
3222                      curr_base[ j + 2 ].node, Ne, Nc);
3223     // 4
3224     helper->AddFace( curr_base[ j + 2 ].node,
3225                      curr_base[ j + 3 ].node, Nb, Ne);
3226     // 5
3227     helper->AddFace(Nc, Ne, Nb,
3228                     next_base[ next_base_len - 1 ].node);
3229   }
3230
3231   typedef void (* PReduceFunction) ( const vector<UVPtStruct>& curr_base,
3232                                      vector<UVPtStruct>&       next_base,
3233                                      const int                 j,
3234                                      int &                     next_base_len,
3235                                      FaceQuadStruct::Ptr &     quad,
3236                                      gp_UV*                    UVs,
3237                                      const double              y,
3238                                      SMESH_MesherHelper*       helper,
3239                                      Handle(Geom_Surface)&     S);
3240
3241 } // namespace
3242
3243 //=======================================================================
3244 /*!
3245  *  Implementation of Reduced algorithm (meshing with quadrangles only)
3246  */
3247 //=======================================================================
3248
3249 bool StdMeshers_Quadrangle_2D::computeReduced (SMESH_Mesh &        aMesh,
3250                                                const TopoDS_Face&  aFace,
3251                                                FaceQuadStruct::Ptr quad)
3252 {
3253   SMESHDS_Mesh * meshDS  = aMesh.GetMeshDS();
3254   Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(aFace);
3255   int i,j,geomFaceID     = meshDS->ShapeToIndex(aFace);
3256
3257   int nb = quad->side[0].NbPoints(); // bottom
3258   int nr = quad->side[1].NbPoints(); // right
3259   int nt = quad->side[2].NbPoints(); // top
3260   int nl = quad->side[3].NbPoints(); // left
3261
3262   //  Simple Reduce 10->8->6->4 (3 steps)     Multiple Reduce 10->4 (1 step)
3263   //
3264   //  .-----.-----.-----.-----.               .-----.-----.-----.-----.
3265   //  |    / \    |    / \    |               |    / \    |    / \    |
3266   //  |   /    .--.--.    \   |               |    / \    |    / \    |
3267   //  |   /   /   |   \   \   |               |   /  .----.----.  \   |
3268   //  .---.---.---.---.---.---.               |   / / \   |   / \ \   |
3269   //  |   /  / \  |  / \  \   |               |   / / \   |   / \ \   |
3270   //  |  /  /   .-.-.   \  \  |               |  / /  .---.---.  \ \  |
3271   //  |  /  /  /  |  \  \  \  |               |  / / / \  |  / \ \ \  |
3272   //  .--.--.--.--.--.--.--.--.               |  / / /  \ | /  \ \ \  |
3273   //  |  / /  / \ | / \  \ \  |               | / / /   .-.-.   \ \ \ |
3274   //  | / /  /  .-.-.  \  \ \ |               | / / /  /  |  \  \ \ \ |
3275   //  | / / /  /  |  \  \ \ \ |               | / / /  /  |  \  \ \ \ |
3276   //  .-.-.-.--.--.--.--.-.-.-.               .-.-.-.--.--.--.--.-.-.-.
3277
3278   bool MultipleReduce = false;
3279   {
3280     int nb1 = nb;
3281     int nr1 = nr;
3282     int nt1 = nt;
3283
3284     if (nr == nl) {
3285       if (nb < nt) {
3286         nt1 = nb;
3287         nb1 = nt;
3288       }
3289     }
3290     else if (nb == nt) {
3291       nr1 = nb; // and == nt
3292       if (nl < nr) {
3293         nt1 = nl;
3294         nb1 = nr;
3295       }
3296       else {
3297         nt1 = nr;
3298         nb1 = nl;
3299       }
3300     }
3301     else {
3302       return false;
3303     }
3304
3305     // number of rows and columns
3306     int nrows    = nr1 - 1;
3307     int ncol_top = nt1 - 1;
3308     int ncol_bot = nb1 - 1;
3309     // number of rows needed to reduce ncol_bot to ncol_top using simple 3->1 "tree" (see below)
3310     int nrows_tree31 =
3311       int( ceil( log( double(ncol_bot) / ncol_top) / log( 3.))); // = log x base 3
3312     if ( nrows < nrows_tree31 )
3313     {
3314       MultipleReduce = true;
3315       error( COMPERR_WARNING,
3316              SMESH_Comment("To use 'Reduced' transition, "
3317                            "number of face rows should be at least ")
3318              << nrows_tree31 << ". Actual number of face rows is " << nrows << ". "
3319              "'Quadrangle preference (reversed)' transion has been used.");
3320     }
3321   }
3322
3323   if (MultipleReduce) { // == computeQuadPref QUAD_QUADRANGLE_PREF_REVERSED
3324     //==================================================
3325     int dh = abs(nb-nt);
3326     int dv = abs(nr-nl);
3327
3328     if (dh >= dv) {
3329       if (nt > nb) {
3330         // it is a base case => not shift quad but may be replacement is need
3331         shiftQuad(quad,0);
3332       }
3333       else {
3334         // we have to shift quad on 2
3335         shiftQuad(quad,2);
3336       }