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Regression SALOME_TESTS/Grids/smesh/viscous_layers_01/B8
[modules/smesh.git] / src / StdMeshers / StdMeshers_ViscousLayers.cxx
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2 //
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14 // License along with this library; if not, write to the Free Software
15 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
16 //
17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
18 //
19
20 // File      : StdMeshers_ViscousLayers.cxx
21 // Created   : Wed Dec  1 15:15:34 2010
22 // Author    : Edward AGAPOV (eap)
23
24 #include "StdMeshers_ViscousLayers.hxx"
25
26 #include "SMDS_EdgePosition.hxx"
27 #include "SMDS_FaceOfNodes.hxx"
28 #include "SMDS_FacePosition.hxx"
29 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
30 #include "SMDS_SetIterator.hxx"
31 #include "SMESHDS_Group.hxx"
32 #include "SMESHDS_Hypothesis.hxx"
33 #include "SMESHDS_Mesh.hxx"
34 #include "SMESH_Algo.hxx"
35 #include "SMESH_ComputeError.hxx"
36 #include "SMESH_ControlsDef.hxx"
37 #include "SMESH_Gen.hxx"
38 #include "SMESH_Group.hxx"
39 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
40 #include "SMESH_Mesh.hxx"
41 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
42 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
43 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
44 #include "SMESH_subMesh.hxx"
45 #include "SMESH_subMeshEventListener.hxx"
46 #include "StdMeshers_FaceSide.hxx"
47 #include "StdMeshers_ViscousLayers2D.hxx"
48
49 #include <Adaptor3d_HSurface.hxx>
50 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
51 #include <BRepAdaptor_Curve2d.hxx>
52 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
53 //#include <BRepLProp_CLProps.hxx>
54 #include <BRepLProp_SLProps.hxx>
55 #include <BRepOffsetAPI_MakeOffsetShape.hxx>
56 #include <BRep_Tool.hxx>
57 #include <Bnd_B2d.hxx>
58 #include <Bnd_B3d.hxx>
59 #include <ElCLib.hxx>
60 #include <GCPnts_AbscissaPoint.hxx>
61 #include <GCPnts_TangentialDeflection.hxx>
62 #include <Geom2d_Circle.hxx>
63 #include <Geom2d_Line.hxx>
64 #include <Geom2d_TrimmedCurve.hxx>
65 #include <GeomAdaptor_Curve.hxx>
66 #include <GeomLib.hxx>
67 #include <Geom_Circle.hxx>
68 #include <Geom_Curve.hxx>
69 #include <Geom_Line.hxx>
70 #include <Geom_TrimmedCurve.hxx>
71 #include <Precision.hxx>
72 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
73 #include <Standard_Failure.hxx>
74 #include <TColStd_Array1OfReal.hxx>
75 #include <TopExp.hxx>
76 #include <TopExp_Explorer.hxx>
77 #include <TopTools_IndexedMapOfShape.hxx>
78 #include <TopTools_ListOfShape.hxx>
79 #include <TopTools_MapIteratorOfMapOfShape.hxx>
80 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
81 #include <TopoDS.hxx>
82 #include <TopoDS_Edge.hxx>
83 #include <TopoDS_Face.hxx>
84 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
85 #include <gp_Ax1.hxx>
86 #include <gp_Cone.hxx>
87 #include <gp_Sphere.hxx>
88 #include <gp_Vec.hxx>
89 #include <gp_XY.hxx>
90
91 #include <cmath>
92 #include <limits>
93 #include <list>
94 #include <queue>
95 #include <string>
96
97 #ifdef _DEBUG_
98 #define __myDEBUG
99 //#define __NOT_INVALIDATE_BAD_SMOOTH
100 //#define __NODES_AT_POS
101 #endif
102
103 #define INCREMENTAL_SMOOTH // smooth only if min angle is too small
104 #define BLOCK_INFLATION // of individual _LayerEdge's
105 #define OLD_NEF_POLYGON
106
107 using namespace std;
108
109 //================================================================================
110 namespace VISCOUS_3D
111 {
112   typedef int TGeomID;
113
114   enum UIndex { U_TGT = 1, U_SRC, LEN_TGT };
115
116   const double theMinSmoothCosin = 0.1;
117   const double theSmoothThickToElemSizeRatio = 0.6;
118   const double theMinSmoothTriaAngle = 30;
119   const double theMinSmoothQuadAngle = 45;
120
121   // what part of thickness is allowed till intersection
122   // (defined by SALOME_TESTS/Grids/smesh/viscous_layers_00/A5)
123   const double theThickToIntersection = 1.5;
124
125   bool needSmoothing( double cosin, double tgtThick, double elemSize )
126   {
127     return cosin * tgtThick > theSmoothThickToElemSizeRatio * elemSize;
128   }
129   double getSmoothingThickness( double cosin, double elemSize )
130   {
131     return theSmoothThickToElemSizeRatio * elemSize / cosin;
132   }
133
134   /*!
135    * \brief SMESH_ProxyMesh computed by _ViscousBuilder for a SOLID.
136    * It is stored in a SMESH_subMesh of the SOLID as SMESH_subMeshEventListenerData
137    */
138   struct _MeshOfSolid : public SMESH_ProxyMesh,
139                         public SMESH_subMeshEventListenerData
140   {
141     bool                  _n2nMapComputed;
142     SMESH_ComputeErrorPtr _warning;
143
144     _MeshOfSolid( SMESH_Mesh* mesh)
145       :SMESH_subMeshEventListenerData( /*isDeletable=*/true),_n2nMapComputed(false)
146     {
147       SMESH_ProxyMesh::setMesh( *mesh );
148     }
149
150     // returns submesh for a geom face
151     SMESH_ProxyMesh::SubMesh* getFaceSubM(const TopoDS_Face& F, bool create=false)
152     {
153       TGeomID i = SMESH_ProxyMesh::shapeIndex(F);
154       return create ? SMESH_ProxyMesh::getProxySubMesh(i) : findProxySubMesh(i);
155     }
156     void setNode2Node(const SMDS_MeshNode*                 srcNode,
157                       const SMDS_MeshNode*                 proxyNode,
158                       const SMESH_ProxyMesh::SubMesh* subMesh)
159     {
160       SMESH_ProxyMesh::setNode2Node( srcNode,proxyNode,subMesh);
161     }
162   };
163   //--------------------------------------------------------------------------------
164   /*!
165    * \brief Listener of events of 3D sub-meshes computed with viscous layers.
166    * It is used to clear an inferior dim sub-meshes modified by viscous layers
167    */
168   class _ShrinkShapeListener : SMESH_subMeshEventListener
169   {
170     _ShrinkShapeListener()
171       : SMESH_subMeshEventListener(/*isDeletable=*/false,
172                                    "StdMeshers_ViscousLayers::_ShrinkShapeListener") {}
173   public:
174     static SMESH_subMeshEventListener* Get() { static _ShrinkShapeListener l; return &l; }
175     virtual void ProcessEvent(const int                       event,
176                               const int                       eventType,
177                               SMESH_subMesh*                  solidSM,
178                               SMESH_subMeshEventListenerData* data,
179                               const SMESH_Hypothesis*         hyp)
180     {
181       if ( SMESH_subMesh::COMPUTE_EVENT == eventType && solidSM->IsEmpty() && data )
182       {
183         SMESH_subMeshEventListener::ProcessEvent(event,eventType,solidSM,data,hyp);
184       }
185     }
186   };
187   //--------------------------------------------------------------------------------
188   /*!
189    * \brief Listener of events of 3D sub-meshes computed with viscous layers.
190    * It is used to store data computed by _ViscousBuilder for a sub-mesh and to
191    * delete the data as soon as it has been used
192    */
193   class _ViscousListener : SMESH_subMeshEventListener
194   {
195     _ViscousListener():
196       SMESH_subMeshEventListener(/*isDeletable=*/false,
197                                  "StdMeshers_ViscousLayers::_ViscousListener") {}
198     static SMESH_subMeshEventListener* Get() { static _ViscousListener l; return &l; }
199   public:
200     virtual void ProcessEvent(const int                       event,
201                               const int                       eventType,
202                               SMESH_subMesh*                  subMesh,
203                               SMESH_subMeshEventListenerData* data,
204                               const SMESH_Hypothesis*         hyp)
205     {
206       if (( SMESH_subMesh::COMPUTE_EVENT       == eventType ) &&
207           ( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE != event &&
208             SMESH_subMesh::SUBMESH_COMPUTED    != event ))
209       {
210         // delete SMESH_ProxyMesh containing temporary faces
211         subMesh->DeleteEventListener( this );
212       }
213     }
214     // Finds or creates proxy mesh of the solid
215     static _MeshOfSolid* GetSolidMesh(SMESH_Mesh*         mesh,
216                                       const TopoDS_Shape& solid,
217                                       bool                toCreate=false)
218     {
219       if ( !mesh ) return 0;
220       SMESH_subMesh* sm = mesh->GetSubMesh(solid);
221       _MeshOfSolid* data = (_MeshOfSolid*) sm->GetEventListenerData( Get() );
222       if ( !data && toCreate )
223       {
224         data = new _MeshOfSolid(mesh);
225         data->mySubMeshes.push_back( sm ); // to find SOLID by _MeshOfSolid
226         sm->SetEventListener( Get(), data, sm );
227       }
228       return data;
229     }
230     // Removes proxy mesh of the solid
231     static void RemoveSolidMesh(SMESH_Mesh* mesh, const TopoDS_Shape& solid)
232     {
233       mesh->GetSubMesh(solid)->DeleteEventListener( _ViscousListener::Get() );
234     }
235   };
236   
237   //================================================================================
238   /*!
239    * \brief sets a sub-mesh event listener to clear sub-meshes of sub-shapes of
240    * the main shape when sub-mesh of the main shape is cleared,
241    * for example to clear sub-meshes of FACEs when sub-mesh of a SOLID
242    * is cleared
243    */
244   //================================================================================
245
246   void ToClearSubWithMain( SMESH_subMesh* sub, const TopoDS_Shape& main)
247   {
248     SMESH_subMesh* mainSM = sub->GetFather()->GetSubMesh( main );
249     SMESH_subMeshEventListenerData* data =
250       mainSM->GetEventListenerData( _ShrinkShapeListener::Get());
251     if ( data )
252     {
253       if ( find( data->mySubMeshes.begin(), data->mySubMeshes.end(), sub ) ==
254            data->mySubMeshes.end())
255         data->mySubMeshes.push_back( sub );
256     }
257     else
258     {
259       data = SMESH_subMeshEventListenerData::MakeData( /*dependent=*/sub );
260       sub->SetEventListener( _ShrinkShapeListener::Get(), data, /*whereToListenTo=*/mainSM );
261     }
262   }
263   struct _SolidData;
264   //--------------------------------------------------------------------------------
265   /*!
266    * \brief Simplex (triangle or tetrahedron) based on 1 (tria) or 2 (tet) nodes of
267    * _LayerEdge and 2 nodes of the mesh surface beening smoothed.
268    * The class is used to check validity of face or volumes around a smoothed node;
269    * it stores only 2 nodes as the other nodes are stored by _LayerEdge.
270    */
271   struct _Simplex
272   {
273     const SMDS_MeshNode *_nPrev, *_nNext; // nodes on a smoothed mesh surface
274     const SMDS_MeshNode *_nOpp; // in 2D case, a node opposite to a smoothed node in QUAD
275     _Simplex(const SMDS_MeshNode* nPrev=0,
276              const SMDS_MeshNode* nNext=0,
277              const SMDS_MeshNode* nOpp=0)
278       : _nPrev(nPrev), _nNext(nNext), _nOpp(nOpp) {}
279     bool IsForward(const gp_XYZ* pntSrc, const gp_XYZ* pntTgt, double& vol) const
280     {
281       const double M[3][3] =
282         {{ _nNext->X() - pntSrc->X(), _nNext->Y() - pntSrc->Y(), _nNext->Z() - pntSrc->Z() },
283          { pntTgt->X() - pntSrc->X(), pntTgt->Y() - pntSrc->Y(), pntTgt->Z() - pntSrc->Z() },
284          { _nPrev->X() - pntSrc->X(), _nPrev->Y() - pntSrc->Y(), _nPrev->Z() - pntSrc->Z() }};
285       vol = ( + M[0][0] * M[1][1] * M[2][2]
286               + M[0][1] * M[1][2] * M[2][0]
287               + M[0][2] * M[1][0] * M[2][1]
288               - M[0][0] * M[1][2] * M[2][1]
289               - M[0][1] * M[1][0] * M[2][2]
290               - M[0][2] * M[1][1] * M[2][0]);
291       return vol > 1e-100;
292     }
293     bool IsForward(const SMDS_MeshNode* nSrc, const gp_XYZ& pTgt, double& vol) const
294     {
295       SMESH_TNodeXYZ pSrc( nSrc );
296       return IsForward( &pSrc, &pTgt, vol );
297     }
298     bool IsForward(const gp_XY&         tgtUV,
299                    const SMDS_MeshNode* smoothedNode,
300                    const TopoDS_Face&   face,
301                    SMESH_MesherHelper&  helper,
302                    const double         refSign) const
303     {
304       gp_XY prevUV = helper.GetNodeUV( face, _nPrev, smoothedNode );
305       gp_XY nextUV = helper.GetNodeUV( face, _nNext, smoothedNode );
306       gp_Vec2d v1( tgtUV, prevUV ), v2( tgtUV, nextUV );
307       double d = v1 ^ v2;
308       return d*refSign > 1e-100;
309     }
310     bool IsMinAngleOK( const gp_XYZ& pTgt, double& minAngle ) const
311     {
312       SMESH_TNodeXYZ pPrev( _nPrev ), pNext( _nNext );
313       if ( !_nOpp ) // triangle
314       {
315         gp_Vec tp( pPrev - pTgt ), pn( pNext - pPrev ), nt( pTgt - pNext );
316         double tp2 = tp.SquareMagnitude();
317         double pn2 = pn.SquareMagnitude();
318         double nt2 = nt.SquareMagnitude();
319
320         if ( tp2 < pn2 && tp2 < nt2 )
321           minAngle = ( nt * -pn ) * ( nt * -pn ) / nt2 / pn2;
322         else if ( pn2 < nt2 )
323           minAngle = ( tp * -nt ) * ( tp * -nt ) / tp2 / nt2;
324         else
325           minAngle = ( pn * -tp ) * ( pn * -tp ) / pn2 / tp2;
326
327         static double theMaxCos2 = ( Cos( theMinSmoothTriaAngle * M_PI / 180. ) *
328                                      Cos( theMinSmoothTriaAngle * M_PI / 180. ));
329         return minAngle < theMaxCos2;
330       }
331       else // quadrangle
332       {
333         SMESH_TNodeXYZ pOpp( _nOpp );
334         gp_Vec tp( pPrev - pTgt ), po( pOpp - pPrev ), on( pNext - pOpp), nt( pTgt - pNext );
335         double tp2 = tp.SquareMagnitude();
336         double po2 = po.SquareMagnitude();
337         double on2 = on.SquareMagnitude();
338         double nt2 = nt.SquareMagnitude();
339         minAngle = Max( Max((( tp * -nt ) * ( tp * -nt ) / tp2 / nt2 ),
340                             (( po * -tp ) * ( po * -tp ) / po2 / tp2 )),
341                         Max((( on * -po ) * ( on * -po ) / on2 / po2 ),
342                             (( nt * -on ) * ( nt * -on ) / nt2 / on2 )));
343
344         static double theMaxCos2 = ( Cos( theMinSmoothQuadAngle * M_PI / 180. ) *
345                                      Cos( theMinSmoothQuadAngle * M_PI / 180. ));
346         return minAngle < theMaxCos2;
347       }
348     }
349     bool IsNeighbour(const _Simplex& other) const
350     {
351       return _nPrev == other._nNext || _nNext == other._nPrev;
352     }
353     bool Includes( const SMDS_MeshNode* node ) const { return _nPrev == node || _nNext == node; }
354     static void GetSimplices( const SMDS_MeshNode* node,
355                               vector<_Simplex>&   simplices,
356                               const set<TGeomID>& ingnoreShapes,
357                               const _SolidData*   dataToCheckOri = 0,
358                               const bool          toSort = false);
359     static void SortSimplices(vector<_Simplex>& simplices);
360   };
361   //--------------------------------------------------------------------------------
362   /*!
363    * Structure used to take into account surface curvature while smoothing
364    */
365   struct _Curvature
366   {
367     double   _r; // radius
368     double   _k; // factor to correct node smoothed position
369     double   _h2lenRatio; // avgNormProj / (2*avgDist)
370     gp_Pnt2d _uv; // UV used in putOnOffsetSurface()
371   public:
372     static _Curvature* New( double avgNormProj, double avgDist )
373     {
374       _Curvature* c = 0;
375       if ( fabs( avgNormProj / avgDist ) > 1./200 )
376       {
377         c = new _Curvature;
378         c->_r = avgDist * avgDist / avgNormProj;
379         c->_k = avgDist * avgDist / c->_r / c->_r;
380         //c->_k = avgNormProj / c->_r;
381         c->_k *= ( c->_r < 0 ? 1/1.1 : 1.1 ); // not to be too restrictive
382         c->_h2lenRatio = avgNormProj / ( avgDist + avgDist );
383
384         c->_uv.SetCoord( 0., 0. );
385       }
386       return c;
387     }
388     double lenDelta(double len) const { return _k * ( _r + len ); }
389     double lenDeltaByDist(double dist) const { return dist * _h2lenRatio; }
390   };
391   //--------------------------------------------------------------------------------
392
393   struct _2NearEdges;
394   struct _LayerEdge;
395   struct _EdgesOnShape;
396   struct _Smoother1D;
397   typedef map< const SMDS_MeshNode*, _LayerEdge*, TIDCompare > TNode2Edge;
398
399   //--------------------------------------------------------------------------------
400   /*!
401    * \brief Edge normal to surface, connecting a node on solid surface (_nodes[0])
402    * and a node of the most internal layer (_nodes.back())
403    */
404   struct _LayerEdge
405   {
406     typedef gp_XYZ (_LayerEdge::*PSmooFun)();
407
408     vector< const SMDS_MeshNode*> _nodes;
409
410     gp_XYZ              _normal;    // to boundary of solid
411     vector<gp_XYZ>      _pos;       // points computed during inflation
412     double              _len;       // length achieved with the last inflation step
413     double              _maxLen;    // maximal possible length
414     double              _cosin;     // of angle (_normal ^ surface)
415     double              _minAngle;  // of _simplices
416     double              _lenFactor; // to compute _len taking _cosin into account
417     int                 _flags;
418
419     // simplices connected to the source node (_nodes[0]);
420     // used for smoothing and quality check of _LayerEdge's based on the FACE
421     vector<_Simplex>    _simplices;
422     vector<_LayerEdge*> _neibors; // all surrounding _LayerEdge's
423     PSmooFun            _smooFunction; // smoothing function
424     _Curvature*         _curvature;
425     // data for smoothing of _LayerEdge's based on the EDGE
426     _2NearEdges*        _2neibors;
427
428     enum EFlags { TO_SMOOTH       = 0x0000001,
429                   MOVED           = 0x0000002, // set by _neibors[i]->SetNewLength()
430                   SMOOTHED        = 0x0000004, // set by _LayerEdge::Smooth()
431                   DIFFICULT       = 0x0000008, // near concave VERTEX
432                   ON_CONCAVE_FACE = 0x0000010,
433                   BLOCKED         = 0x0000020, // not to inflate any more
434                   INTERSECTED     = 0x0000040, // close intersection with a face found
435                   NORMAL_UPDATED  = 0x0000080,
436                   UPD_NORMAL_CONV = 0x0000100, // to update normal on boundary of concave FACE
437                   MARKED          = 0x0000200, // local usage
438                   MULTI_NORMAL    = 0x0000400, // a normal is invisible by some of surrounding faces
439                   NEAR_BOUNDARY   = 0x0000800, // is near FACE boundary forcing smooth
440                   SMOOTHED_C1     = 0x0001000, // is on _eosC1
441                   DISTORTED       = 0x0002000, // was bad before smoothing
442                   RISKY_SWOL      = 0x0004000, // SWOL is parallel to a source FACE
443                   SHRUNK          = 0x0008000, // target node reached a tgt position while shrink()
444                   UNUSED_FLAG     = 0x0100000  // to add user flags after
445     };
446     bool Is   ( int flag ) const { return _flags & flag; }
447     void Set  ( int flag ) { _flags |= flag; }
448     void Unset( int flag ) { _flags &= ~flag; }
449     std::string DumpFlags() const; // debug
450
451     void SetNewLength( double len, _EdgesOnShape& eos, SMESH_MesherHelper& helper );
452     bool SetNewLength2d( Handle(Geom_Surface)& surface,
453                          const TopoDS_Face&    F,
454                          _EdgesOnShape&        eos,
455                          SMESH_MesherHelper&   helper );
456     void SetDataByNeighbors( const SMDS_MeshNode* n1,
457                              const SMDS_MeshNode* n2,
458                              const _EdgesOnShape& eos,
459                              SMESH_MesherHelper&  helper);
460     void Block( _SolidData& data );
461     void InvalidateStep( size_t curStep, const _EdgesOnShape& eos, bool restoreLength=false );
462     void ChooseSmooFunction(const set< TGeomID >& concaveVertices,
463                             const TNode2Edge&     n2eMap);
464     void SmoothPos( const vector< double >& segLen, const double tol );
465     int  GetSmoothedPos( const double tol );
466     int  Smooth(const int step, const bool isConcaveFace, bool findBest);
467     int  Smooth(const int step, bool findBest, vector< _LayerEdge* >& toSmooth );
468     int  CheckNeiborsOnBoundary(vector< _LayerEdge* >* badNeibors = 0, bool * needSmooth = 0 );
469     void SmoothWoCheck();
470     bool SmoothOnEdge(Handle(ShapeAnalysis_Surface)& surface,
471                       const TopoDS_Face&             F,
472                       SMESH_MesherHelper&            helper);
473     void MoveNearConcaVer( const _EdgesOnShape*    eov,
474                            const _EdgesOnShape*    eos,
475                            const int               step,
476                            vector< _LayerEdge* > & badSmooEdges);
477     bool FindIntersection( SMESH_ElementSearcher&   searcher,
478                            double &                 distance,
479                            const double&            epsilon,
480                            _EdgesOnShape&           eos,
481                            const SMDS_MeshElement** face = 0);
482     bool SegTriaInter( const gp_Ax1&        lastSegment,
483                        const gp_XYZ&        p0,
484                        const gp_XYZ&        p1,
485                        const gp_XYZ&        p2,
486                        double&              dist,
487                        const double&        epsilon) const;
488     bool SegTriaInter( const gp_Ax1&        lastSegment,
489                        const SMDS_MeshNode* n0,
490                        const SMDS_MeshNode* n1,
491                        const SMDS_MeshNode* n2,
492                        double&              dist,
493                        const double&        epsilon) const
494     { return SegTriaInter( lastSegment,
495                            SMESH_TNodeXYZ( n0 ), SMESH_TNodeXYZ( n1 ), SMESH_TNodeXYZ( n2 ),
496                            dist, epsilon );
497     }
498     const gp_XYZ& PrevPos() const { return _pos[ _pos.size() - 2 ]; }
499     gp_XYZ PrevCheckPos( _EdgesOnShape* eos=0 ) const;
500     gp_Ax1 LastSegment(double& segLen, _EdgesOnShape& eos) const;
501     gp_XY  LastUV( const TopoDS_Face& F, _EdgesOnShape& eos, int which=-1 ) const;
502     bool   IsOnEdge() const { return _2neibors; }
503     bool   IsOnFace() const { return ( _nodes[0]->GetPosition()->GetDim() == 2 ); }
504     int    BaseShapeDim() const { return _nodes[0]->GetPosition()->GetDim(); }
505     gp_XYZ Copy( _LayerEdge& other, _EdgesOnShape& eos, SMESH_MesherHelper& helper );
506     void   SetCosin( double cosin );
507     void   SetNormal( const gp_XYZ& n ) { _normal = n; }
508     void   SetMaxLen( double l ) { _maxLen = l; }
509     int    NbSteps() const { return _pos.size() - 1; } // nb inlation steps
510     bool   IsNeiborOnEdge( const _LayerEdge* edge ) const;
511     void   SetSmooLen( double len ) { // set _len at which smoothing is needed
512       _cosin = len; // as for _LayerEdge's on FACE _cosin is not used
513     }
514     double GetSmooLen() { return _cosin; } // for _LayerEdge's on FACE _cosin is not used
515
516     gp_XYZ smoothLaplacian();
517     gp_XYZ smoothAngular();
518     gp_XYZ smoothLengthWeighted();
519     gp_XYZ smoothCentroidal();
520     gp_XYZ smoothNefPolygon();
521
522     enum { FUN_LAPLACIAN, FUN_LENWEIGHTED, FUN_CENTROIDAL, FUN_NEFPOLY, FUN_ANGULAR, FUN_NB };
523     static const int theNbSmooFuns = FUN_NB;
524     static PSmooFun _funs[theNbSmooFuns];
525     static const char* _funNames[theNbSmooFuns+1];
526     int smooFunID( PSmooFun fun=0) const;
527   };
528   _LayerEdge::PSmooFun _LayerEdge::_funs[theNbSmooFuns] = { &_LayerEdge::smoothLaplacian,
529                                                             &_LayerEdge::smoothLengthWeighted,
530                                                             &_LayerEdge::smoothCentroidal,
531                                                             &_LayerEdge::smoothNefPolygon,
532                                                             &_LayerEdge::smoothAngular };
533   const char* _LayerEdge::_funNames[theNbSmooFuns+1] = { "Laplacian",
534                                                          "LengthWeighted",
535                                                          "Centroidal",
536                                                          "NefPolygon",
537                                                          "Angular",
538                                                          "None"};
539   struct _LayerEdgeCmp
540   {
541     bool operator () (const _LayerEdge* e1, const _LayerEdge* e2) const
542     {
543       const bool cmpNodes = ( e1 && e2 && e1->_nodes.size() && e2->_nodes.size() );
544       return cmpNodes ? ( e1->_nodes[0]->GetID() < e2->_nodes[0]->GetID()) : ( e1 < e2 );
545     }
546   };
547   //--------------------------------------------------------------------------------
548   /*!
549    * A 2D half plane used by _LayerEdge::smoothNefPolygon()
550    */
551   struct _halfPlane
552   {
553     gp_XY _pos, _dir, _inNorm;
554     bool IsOut( const gp_XY p, const double tol ) const
555     {
556       return _inNorm * ( p - _pos ) < -tol;
557     }
558     bool FindIntersection( const _halfPlane& hp, gp_XY & intPnt )
559     {
560       //const double eps = 1e-10;
561       double D = _dir.Crossed( hp._dir );
562       if ( fabs(D) < std::numeric_limits<double>::min())
563         return false;
564       gp_XY vec21 = _pos - hp._pos; 
565       double u = hp._dir.Crossed( vec21 ) / D; 
566       intPnt = _pos + _dir * u;
567       return true;
568     }
569   };
570   //--------------------------------------------------------------------------------
571   /*!
572    * Structure used to smooth a _LayerEdge based on an EDGE.
573    */
574   struct _2NearEdges
575   {
576     double               _wgt  [2]; // weights of _nodes
577     _LayerEdge*          _edges[2];
578
579      // normal to plane passing through _LayerEdge._normal and tangent of EDGE
580     gp_XYZ*              _plnNorm;
581
582     _2NearEdges() { _edges[0]=_edges[1]=0; _plnNorm = 0; }
583     const SMDS_MeshNode* tgtNode(bool is2nd) {
584       return _edges[is2nd] ? _edges[is2nd]->_nodes.back() : 0;
585     }
586     const SMDS_MeshNode* srcNode(bool is2nd) {
587       return _edges[is2nd] ? _edges[is2nd]->_nodes[0] : 0;
588     }
589     void reverse() {
590       std::swap( _wgt  [0], _wgt  [1] );
591       std::swap( _edges[0], _edges[1] );
592     }
593     void set( _LayerEdge* e1, _LayerEdge* e2, double w1, double w2 ) {
594       _edges[0] = e1; _edges[1] = e2; _wgt[0] = w1; _wgt[1] = w2;
595     }
596     bool include( const _LayerEdge* e ) {
597       return ( _edges[0] == e || _edges[1] == e );
598     }
599   };
600
601
602   //--------------------------------------------------------------------------------
603   /*!
604    * \brief Layers parameters got by averaging several hypotheses
605    */
606   struct AverageHyp
607   {
608     AverageHyp( const StdMeshers_ViscousLayers* hyp = 0 )
609       :_nbLayers(0), _nbHyps(0), _method(0), _thickness(0), _stretchFactor(0)
610     {
611       Add( hyp );
612     }
613     void Add( const StdMeshers_ViscousLayers* hyp )
614     {
615       if ( hyp )
616       {
617         _nbHyps++;
618         _nbLayers       = hyp->GetNumberLayers();
619         //_thickness     += hyp->GetTotalThickness();
620         _thickness      = Max( _thickness, hyp->GetTotalThickness() );
621         _stretchFactor += hyp->GetStretchFactor();
622         _method         = hyp->GetMethod();
623       }
624     }
625     double GetTotalThickness() const { return _thickness; /*_nbHyps ? _thickness / _nbHyps : 0;*/ }
626     double GetStretchFactor()  const { return _nbHyps ? _stretchFactor / _nbHyps : 0; }
627     int    GetNumberLayers()   const { return _nbLayers; }
628     int    GetMethod()         const { return _method; }
629
630     bool   UseSurfaceNormal()  const
631     { return _method == StdMeshers_ViscousLayers::SURF_OFFSET_SMOOTH; }
632     bool   ToSmooth()          const
633     { return _method == StdMeshers_ViscousLayers::SURF_OFFSET_SMOOTH; }
634     bool   IsOffsetMethod()    const
635     { return _method == StdMeshers_ViscousLayers::FACE_OFFSET; }
636
637   private:
638     int     _nbLayers, _nbHyps, _method;
639     double  _thickness, _stretchFactor;
640   };
641
642   //--------------------------------------------------------------------------------
643   /*!
644    * \brief _LayerEdge's on a shape and other shape data
645    */
646   struct _EdgesOnShape
647   {
648     vector< _LayerEdge* > _edges;
649
650     TopoDS_Shape          _shape;
651     TGeomID               _shapeID;
652     SMESH_subMesh *       _subMesh;
653     // face or edge w/o layer along or near which _edges are inflated
654     TopoDS_Shape          _sWOL;
655     bool                  _isRegularSWOL; // w/o singularities
656     // averaged StdMeshers_ViscousLayers parameters
657     AverageHyp            _hyp;
658     bool                  _toSmooth;
659     _Smoother1D*          _edgeSmoother;
660     vector< _EdgesOnShape* > _eosConcaVer; // edges at concave VERTEXes of a FACE
661     vector< _EdgesOnShape* > _eosC1; // to smooth together several C1 continues shapes
662
663     vector< gp_XYZ >         _faceNormals; // if _shape is FACE
664     vector< _EdgesOnShape* > _faceEOS; // to get _faceNormals of adjacent FACEs
665
666     Handle(ShapeAnalysis_Surface) _offsetSurf;
667     _LayerEdge*                   _edgeForOffset;
668
669     _SolidData*            _data; // parent SOLID
670
671     _LayerEdge*      operator[](size_t i) const { return (_LayerEdge*) _edges[i]; }
672     size_t           size() const { return _edges.size(); }
673     TopAbs_ShapeEnum ShapeType() const
674     { return _shape.IsNull() ? TopAbs_SHAPE : _shape.ShapeType(); }
675     TopAbs_ShapeEnum SWOLType() const
676     { return _sWOL.IsNull() ? TopAbs_SHAPE : _sWOL.ShapeType(); }
677     bool             HasC1( const _EdgesOnShape* other ) const
678     { return std::find( _eosC1.begin(), _eosC1.end(), other ) != _eosC1.end(); }
679     bool             GetNormal( const SMDS_MeshElement* face, gp_Vec& norm );
680     _SolidData&      GetData() const { return *_data; }
681
682     _EdgesOnShape(): _shapeID(-1), _subMesh(0), _toSmooth(false), _edgeSmoother(0) {}
683   };
684
685   //--------------------------------------------------------------------------------
686   /*!
687    * \brief Convex FACE whose radius of curvature is less than the thickness of
688    *        layers. It is used to detect distortion of prisms based on a convex
689    *        FACE and to update normals to enable further increasing the thickness
690    */
691   struct _ConvexFace
692   {
693     TopoDS_Face                     _face;
694
695     // edges whose _simplices are used to detect prism distortion
696     vector< _LayerEdge* >           _simplexTestEdges;
697
698     // map a sub-shape to _SolidData::_edgesOnShape
699     map< TGeomID, _EdgesOnShape* >  _subIdToEOS;
700
701     bool                            _isTooCurved;
702     bool                            _normalsFixed;
703     bool                            _normalsFixedOnBorders; // used in putOnOffsetSurface()
704
705     double GetMaxCurvature( _SolidData&         data,
706                             _EdgesOnShape&      eof,
707                             BRepLProp_SLProps&  surfProp,
708                             SMESH_MesherHelper& helper);
709
710     bool GetCenterOfCurvature( _LayerEdge*         ledge,
711                                BRepLProp_SLProps&  surfProp,
712                                SMESH_MesherHelper& helper,
713                                gp_Pnt &            center ) const;
714     bool CheckPrisms() const;
715   };
716
717   //--------------------------------------------------------------------------------
718   /*!
719    * \brief Structure holding _LayerEdge's based on EDGEs that will collide
720    *        at inflation up to the full thickness. A detected collision
721    *        is fixed in updateNormals()
722    */
723   struct _CollisionEdges
724   {
725     _LayerEdge*           _edge;
726     vector< _LayerEdge* > _intEdges; // each pair forms an intersected quadrangle
727     const SMDS_MeshNode* nSrc(int i) const { return _intEdges[i]->_nodes[0]; }
728     const SMDS_MeshNode* nTgt(int i) const { return _intEdges[i]->_nodes.back(); }
729   };
730
731   //--------------------------------------------------------------------------------
732   /*!
733    * \brief Data of a SOLID
734    */
735   struct _SolidData
736   {
737     typedef const StdMeshers_ViscousLayers* THyp;
738     TopoDS_Shape                    _solid;
739     TopTools_MapOfShape             _before; // SOLIDs to be computed before _solid
740     TGeomID                         _index; // SOLID id
741     _MeshOfSolid*                   _proxyMesh;
742     list< THyp >                    _hyps;
743     list< TopoDS_Shape >            _hypShapes;
744     map< TGeomID, THyp >            _face2hyp; // filled if _hyps.size() > 1
745     set< TGeomID >                  _reversedFaceIds;
746     set< TGeomID >                  _ignoreFaceIds; // WOL FACEs and FACEs of other SOLIDs
747
748     double                          _stepSize, _stepSizeCoeff, _geomSize;
749     const SMDS_MeshNode*            _stepSizeNodes[2];
750
751     TNode2Edge                      _n2eMap; // nodes and _LayerEdge's based on them
752
753     // map to find _n2eMap of another _SolidData by a shrink shape shared by two _SolidData's
754     map< TGeomID, TNode2Edge* >     _s2neMap;
755     // _LayerEdge's with underlying shapes
756     vector< _EdgesOnShape >         _edgesOnShape;
757
758     // key:   an id of shape (EDGE or VERTEX) shared by a FACE with
759     //        layers and a FACE w/o layers
760     // value: the shape (FACE or EDGE) to shrink mesh on.
761     //       _LayerEdge's basing on nodes on key shape are inflated along the value shape
762     map< TGeomID, TopoDS_Shape >     _shrinkShape2Shape;
763
764     // Convex FACEs whose radius of curvature is less than the thickness of layers
765     map< TGeomID, _ConvexFace >      _convexFaces;
766
767     // shapes (EDGEs and VERTEXes) srink from which is forbidden due to collisions with
768     // the adjacent SOLID
769     set< TGeomID >                   _noShrinkShapes;
770
771     int                              _nbShapesToSmooth;
772
773     vector< _CollisionEdges >        _collisionEdges;
774     set< TGeomID >                   _concaveFaces;
775
776     double                           _maxThickness; // of all _hyps
777     double                           _minThickness; // of all _hyps
778
779     double                           _epsilon; // precision for SegTriaInter()
780
781     SMESH_MesherHelper*              _helper;
782
783     _SolidData(const TopoDS_Shape& s=TopoDS_Shape(),
784                _MeshOfSolid*       m=0)
785       :_solid(s), _proxyMesh(m), _helper(0) {}
786     ~_SolidData();
787
788     void SortOnEdge( const TopoDS_Edge& E, vector< _LayerEdge* >& edges);
789     void Sort2NeiborsOnEdge( vector< _LayerEdge* >& edges );
790
791     _ConvexFace* GetConvexFace( const TGeomID faceID ) {
792       map< TGeomID, _ConvexFace >::iterator id2face = _convexFaces.find( faceID );
793       return id2face == _convexFaces.end() ? 0 : & id2face->second;
794     }
795     _EdgesOnShape* GetShapeEdges(const TGeomID       shapeID );
796     _EdgesOnShape* GetShapeEdges(const TopoDS_Shape& shape );
797     _EdgesOnShape* GetShapeEdges(const _LayerEdge*   edge )
798     { return GetShapeEdges( edge->_nodes[0]->getshapeId() ); }
799
800     SMESH_MesherHelper& GetHelper() const { return *_helper; }
801
802     void UnmarkEdges( int flag = _LayerEdge::MARKED ) {
803       for ( size_t i = 0; i < _edgesOnShape.size(); ++i )
804         for ( size_t j = 0; j < _edgesOnShape[i]._edges.size(); ++j )
805           _edgesOnShape[i]._edges[j]->Unset( flag );
806     }
807     void AddShapesToSmooth( const set< _EdgesOnShape* >& shape,
808                             const set< _EdgesOnShape* >* edgesNoAnaSmooth=0 );
809
810     void PrepareEdgesToSmoothOnFace( _EdgesOnShape* eof, bool substituteSrcNodes );
811   };
812   //--------------------------------------------------------------------------------
813   /*!
814    * \brief Offset plane used in getNormalByOffset()
815    */
816   struct _OffsetPlane
817   {
818     gp_Pln _plane;
819     int    _faceIndex;
820     int    _faceIndexNext[2];
821     gp_Lin _lines[2]; // line of intersection with neighbor _OffsetPlane's
822     bool   _isLineOK[2];
823     _OffsetPlane() {
824       _isLineOK[0] = _isLineOK[1] = false; _faceIndexNext[0] = _faceIndexNext[1] = -1;
825     }
826     void   ComputeIntersectionLine( _OffsetPlane&        pln, 
827                                     const TopoDS_Edge&   E,
828                                     const TopoDS_Vertex& V );
829     gp_XYZ GetCommonPoint(bool& isFound, const TopoDS_Vertex& V) const;
830     int    NbLines() const { return _isLineOK[0] + _isLineOK[1]; }
831   };
832   //--------------------------------------------------------------------------------
833   /*!
834    * \brief Container of centers of curvature at nodes on an EDGE bounding _ConvexFace
835    */
836   struct _CentralCurveOnEdge
837   {
838     bool                  _isDegenerated;
839     vector< gp_Pnt >      _curvaCenters;
840     vector< _LayerEdge* > _ledges;
841     vector< gp_XYZ >      _normals; // new normal for each of _ledges
842     vector< double >      _segLength2;
843
844     TopoDS_Edge           _edge;
845     TopoDS_Face           _adjFace;
846     bool                  _adjFaceToSmooth;
847
848     void Append( const gp_Pnt& center, _LayerEdge* ledge )
849     {
850       if ( ledge->Is( _LayerEdge::MULTI_NORMAL ))
851         return;
852       if ( _curvaCenters.size() > 0 )
853         _segLength2.push_back( center.SquareDistance( _curvaCenters.back() ));
854       _curvaCenters.push_back( center );
855       _ledges.push_back( ledge );
856       _normals.push_back( ledge->_normal );
857     }
858     bool FindNewNormal( const gp_Pnt& center, gp_XYZ& newNormal );
859     void SetShapes( const TopoDS_Edge&  edge,
860                     const _ConvexFace&  convFace,
861                     _SolidData&         data,
862                     SMESH_MesherHelper& helper);
863   };
864   //--------------------------------------------------------------------------------
865   /*!
866    * \brief Data of node on a shrinked FACE
867    */
868   struct _SmoothNode
869   {
870     const SMDS_MeshNode*         _node;
871     vector<_Simplex>             _simplices; // for quality check
872
873     enum SmoothType { LAPLACIAN, CENTROIDAL, ANGULAR, TFI };
874
875     bool Smooth(int&                  badNb,
876                 Handle(Geom_Surface)& surface,
877                 SMESH_MesherHelper&   helper,
878                 const double          refSign,
879                 SmoothType            how,
880                 bool                  set3D);
881
882     gp_XY computeAngularPos(vector<gp_XY>& uv,
883                             const gp_XY&   uvToFix,
884                             const double   refSign );
885   };
886   struct PyDump;
887   //--------------------------------------------------------------------------------
888   /*!
889    * \brief Builder of viscous layers
890    */
891   class _ViscousBuilder
892   {
893   public:
894     _ViscousBuilder();
895     // does it's job
896     SMESH_ComputeErrorPtr Compute(SMESH_Mesh&         mesh,
897                                   const TopoDS_Shape& shape);
898     // check validity of hypotheses
899     SMESH_ComputeErrorPtr CheckHypotheses( SMESH_Mesh&         mesh,
900                                            const TopoDS_Shape& shape );
901
902     // restore event listeners used to clear an inferior dim sub-mesh modified by viscous layers
903     void RestoreListeners();
904
905     // computes SMESH_ProxyMesh::SubMesh::_n2n;
906     bool MakeN2NMap( _MeshOfSolid* pm );
907
908   private:
909
910     bool findSolidsWithLayers();
911     bool setBefore( _SolidData& solidBefore, _SolidData& solidAfter );
912     bool findFacesWithLayers(const bool onlyWith=false);
913     void getIgnoreFaces(const TopoDS_Shape&             solid,
914                         const StdMeshers_ViscousLayers* hyp,
915                         const TopoDS_Shape&             hypShape,
916                         set<TGeomID>&                   ignoreFaces);
917     bool makeLayer(_SolidData& data);
918     void setShapeData( _EdgesOnShape& eos, SMESH_subMesh* sm, _SolidData& data );
919     bool setEdgeData( _LayerEdge& edge, _EdgesOnShape& eos,
920                       SMESH_MesherHelper& helper, _SolidData& data);
921     gp_XYZ getFaceNormal(const SMDS_MeshNode* n,
922                          const TopoDS_Face&   face,
923                          SMESH_MesherHelper&  helper,
924                          bool&                isOK,
925                          bool                 shiftInside=false);
926     bool getFaceNormalAtSingularity(const gp_XY&        uv,
927                                     const TopoDS_Face&  face,
928                                     SMESH_MesherHelper& helper,
929                                     gp_Dir&             normal );
930     gp_XYZ getWeigthedNormal( const _LayerEdge*                edge );
931     gp_XYZ getNormalByOffset( _LayerEdge*                      edge,
932                               std::pair< TopoDS_Face, gp_XYZ > fId2Normal[],
933                               int                              nbFaces,
934                               bool                             lastNoOffset = false);
935     bool findNeiborsOnEdge(const _LayerEdge*     edge,
936                            const SMDS_MeshNode*& n1,
937                            const SMDS_MeshNode*& n2,
938                            _EdgesOnShape&        eos,
939                            _SolidData&           data);
940     void findSimplexTestEdges( _SolidData&                    data,
941                                vector< vector<_LayerEdge*> >& edgesByGeom);
942     void computeGeomSize( _SolidData& data );
943     bool findShapesToSmooth( _SolidData& data);
944     void limitStepSizeByCurvature( _SolidData&  data );
945     void limitStepSize( _SolidData&             data,
946                         const SMDS_MeshElement* face,
947                         const _LayerEdge*       maxCosinEdge );
948     void limitStepSize( _SolidData& data, const double minSize);
949     bool inflate(_SolidData& data);
950     bool smoothAndCheck(_SolidData& data, const int nbSteps, double & distToIntersection);
951     int  invalidateBadSmooth( _SolidData&               data,
952                               SMESH_MesherHelper&       helper,
953                               vector< _LayerEdge* >&    badSmooEdges,
954                               vector< _EdgesOnShape* >& eosC1,
955                               const int                 infStep );
956     void makeOffsetSurface( _EdgesOnShape& eos, SMESH_MesherHelper& );
957     void putOnOffsetSurface( _EdgesOnShape& eos, int infStep,
958                              vector< _EdgesOnShape* >& eosC1,
959                              int smooStep=0, int moveAll=false );
960     void findCollisionEdges( _SolidData& data, SMESH_MesherHelper& helper );
961     void findEdgesToUpdateNormalNearConvexFace( _ConvexFace &       convFace,
962                                                 _SolidData&         data,
963                                                 SMESH_MesherHelper& helper );
964     void limitMaxLenByCurvature( _SolidData& data, SMESH_MesherHelper& helper );
965     void limitMaxLenByCurvature( _LayerEdge* e1, _LayerEdge* e2,
966                                  _EdgesOnShape& eos1, _EdgesOnShape& eos2,
967                                  const bool isSmoothable );
968     bool updateNormals( _SolidData& data, SMESH_MesherHelper& helper, int stepNb, double stepSize );
969     bool updateNormalsOfConvexFaces( _SolidData&         data,
970                                      SMESH_MesherHelper& helper,
971                                      int                 stepNb );
972     void updateNormalsOfC1Vertices( _SolidData& data );
973     bool updateNormalsOfSmoothed( _SolidData&         data,
974                                   SMESH_MesherHelper& helper,
975                                   const int           nbSteps,
976                                   const double        stepSize );
977     bool isNewNormalOk( _SolidData&   data,
978                         _LayerEdge&   edge,
979                         const gp_XYZ& newNormal);
980     bool refine(_SolidData& data);
981     bool shrink(_SolidData& data);
982     bool prepareEdgeToShrink( _LayerEdge& edge, _EdgesOnShape& eos,
983                               SMESH_MesherHelper& helper,
984                               const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh );
985     void restoreNoShrink( _LayerEdge& edge ) const;
986     void fixBadFaces(const TopoDS_Face&          F,
987                      SMESH_MesherHelper&         helper,
988                      const bool                  is2D,
989                      const int                   step,
990                      set<const SMDS_MeshNode*> * involvedNodes=NULL);
991     bool addBoundaryElements(_SolidData& data);
992
993     bool error( const string& text, int solidID=-1 );
994     SMESHDS_Mesh* getMeshDS() const { return _mesh->GetMeshDS(); }
995
996     // debug
997     void makeGroupOfLE();
998
999     SMESH_Mesh*                _mesh;
1000     SMESH_ComputeErrorPtr      _error;
1001
1002     vector<                    _SolidData >  _sdVec;
1003     TopTools_IndexedMapOfShape _solids; // to find _SolidData by a solid
1004     TopTools_MapOfShape        _shrinkedFaces;
1005
1006     int                        _tmpFaceID;
1007     PyDump*                    _pyDump;
1008   };
1009   //--------------------------------------------------------------------------------
1010   /*!
1011    * \brief Shrinker of nodes on the EDGE
1012    */
1013   class _Shrinker1D
1014   {
1015     TopoDS_Edge                   _geomEdge;
1016     vector<double>                _initU;
1017     vector<double>                _normPar;
1018     vector<const SMDS_MeshNode*>  _nodes;
1019     const _LayerEdge*             _edges[2];
1020     bool                          _done;
1021   public:
1022     void AddEdge( const _LayerEdge* e, _EdgesOnShape& eos, SMESH_MesherHelper& helper );
1023     void Compute(bool set3D, SMESH_MesherHelper& helper);
1024     void RestoreParams();
1025     void SwapSrcTgtNodes(SMESHDS_Mesh* mesh);
1026     const TopoDS_Edge& GeomEdge() const { return _geomEdge; }
1027     const SMDS_MeshNode* TgtNode( bool is2nd ) const
1028     { return _edges[is2nd] ? _edges[is2nd]->_nodes.back() : 0; }
1029     const SMDS_MeshNode* SrcNode( bool is2nd ) const
1030     { return _edges[is2nd] ? _edges[is2nd]->_nodes[0] : 0; }
1031   };
1032   //--------------------------------------------------------------------------------
1033   /*!
1034    * \brief Smoother of _LayerEdge's on EDGE.
1035    */
1036   struct _Smoother1D
1037   {
1038     struct OffPnt // point of the offsetted EDGE
1039     {
1040       gp_XYZ      _xyz;    // coord of a point inflated from EDGE w/o smooth
1041       double      _len;    // length reached at previous inflation step
1042       double      _param;  // on EDGE
1043       _2NearEdges _2edges; // 2 neighbor _LayerEdge's
1044       gp_XYZ      _edgeDir;// EDGE tangent at _param
1045       double Distance( const OffPnt& p ) const { return ( _xyz - p._xyz ).Modulus(); }
1046     };
1047     vector< OffPnt >   _offPoints;
1048     vector< double >   _leParams; // normalized param of _eos._edges on EDGE
1049     Handle(Geom_Curve) _anaCurve; // for analytic smooth
1050     _LayerEdge         _leOnV[2]; // _LayerEdge's holding normal to the EDGE at VERTEXes
1051     gp_XYZ             _edgeDir[2]; // tangent at VERTEXes
1052     size_t             _iSeg[2];  // index of segment where extreme tgt node is projected
1053     _EdgesOnShape&     _eos;
1054     double             _curveLen; // length of the EDGE
1055     std::pair<int,int> _eToSmooth[2]; // <from,to> indices of _LayerEdge's in _eos
1056
1057     static Handle(Geom_Curve) CurveForSmooth( const TopoDS_Edge&  E,
1058                                               _EdgesOnShape&      eos,
1059                                               SMESH_MesherHelper& helper);
1060
1061     _Smoother1D( Handle(Geom_Curve) curveForSmooth,
1062                  _EdgesOnShape&     eos )
1063       : _anaCurve( curveForSmooth ), _eos( eos )
1064     {
1065     }
1066     bool Perform(_SolidData&                    data,
1067                  Handle(ShapeAnalysis_Surface)& surface,
1068                  const TopoDS_Face&             F,
1069                  SMESH_MesherHelper&            helper );
1070
1071     void prepare(_SolidData& data );
1072
1073     void findEdgesToSmooth();
1074
1075     bool isToSmooth( int iE );
1076
1077     bool smoothAnalyticEdge( _SolidData&                    data,
1078                              Handle(ShapeAnalysis_Surface)& surface,
1079                              const TopoDS_Face&             F,
1080                              SMESH_MesherHelper&            helper);
1081     bool smoothComplexEdge( _SolidData&                    data,
1082                             Handle(ShapeAnalysis_Surface)& surface,
1083                             const TopoDS_Face&             F,
1084                             SMESH_MesherHelper&            helper);
1085     gp_XYZ getNormalNormal( const gp_XYZ & normal,
1086                             const gp_XYZ&  edgeDir);
1087     _LayerEdge* getLEdgeOnV( bool is2nd )
1088     {
1089       return _eos._edges[ is2nd ? _eos._edges.size()-1 : 0 ]->_2neibors->_edges[ is2nd ];
1090     }
1091     bool isAnalytic() const { return !_anaCurve.IsNull(); }
1092
1093     void offPointsToPython() const; // debug
1094   };
1095   //--------------------------------------------------------------------------------
1096   /*!
1097    * \brief Class of temporary mesh face.
1098    * We can't use SMDS_FaceOfNodes since it's impossible to set it's ID which is
1099    * needed because SMESH_ElementSearcher internaly uses set of elements sorted by ID
1100    */
1101   struct _TmpMeshFace : public SMDS_MeshElement
1102   {
1103     vector<const SMDS_MeshNode* > _nn;
1104     _TmpMeshFace( const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes,
1105                   int id, int faceID=-1, int idInFace=-1):
1106       SMDS_MeshElement(id), _nn(nodes) { setShapeId(faceID); setIdInShape(idInFace); }
1107     virtual const SMDS_MeshNode* GetNode(const int ind) const { return _nn[ind]; }
1108     virtual SMDSAbs_ElementType  GetType() const              { return SMDSAbs_Face; }
1109     virtual vtkIdType GetVtkType() const                      { return -1; }
1110     virtual SMDSAbs_EntityType   GetEntityType() const        { return SMDSEntity_Last; }
1111     virtual SMDSAbs_GeometryType GetGeomType() const
1112     { return _nn.size() == 3 ? SMDSGeom_TRIANGLE : SMDSGeom_QUADRANGLE; }
1113     virtual SMDS_ElemIteratorPtr elementsIterator(SMDSAbs_ElementType) const
1114     { return SMDS_ElemIteratorPtr( new SMDS_NodeVectorElemIterator( _nn.begin(), _nn.end()));}
1115   };
1116   //--------------------------------------------------------------------------------
1117   /*!
1118    * \brief Class of temporary mesh face storing _LayerEdge it's based on
1119    */
1120   struct _TmpMeshFaceOnEdge : public _TmpMeshFace
1121   {
1122     _LayerEdge *_le1, *_le2;
1123     _TmpMeshFaceOnEdge( _LayerEdge* le1, _LayerEdge* le2, int ID ):
1124       _TmpMeshFace( vector<const SMDS_MeshNode*>(4), ID ), _le1(le1), _le2(le2)
1125     {
1126       _nn[0]=_le1->_nodes[0];
1127       _nn[1]=_le1->_nodes.back();
1128       _nn[2]=_le2->_nodes.back();
1129       _nn[3]=_le2->_nodes[0];
1130     }
1131     gp_XYZ GetDir() const // return average direction of _LayerEdge's, normal to EDGE
1132     {
1133       SMESH_TNodeXYZ p0s( _nn[0] );
1134       SMESH_TNodeXYZ p0t( _nn[1] );
1135       SMESH_TNodeXYZ p1t( _nn[2] );
1136       SMESH_TNodeXYZ p1s( _nn[3] );
1137       gp_XYZ  v0 = p0t - p0s;
1138       gp_XYZ  v1 = p1t - p1s;
1139       gp_XYZ v01 = p1s - p0s;
1140       gp_XYZ   n = ( v0 ^ v01 ) + ( v1 ^ v01 );
1141       gp_XYZ   d = v01 ^ n;
1142       d.Normalize();
1143       return d;
1144     }
1145     gp_XYZ GetDir(_LayerEdge* le1, _LayerEdge* le2) // return average direction of _LayerEdge's
1146     {
1147       _nn[0]=le1->_nodes[0];
1148       _nn[1]=le1->_nodes.back();
1149       _nn[2]=le2->_nodes.back();
1150       _nn[3]=le2->_nodes[0];
1151       return GetDir();
1152     }
1153   };
1154   //--------------------------------------------------------------------------------
1155   /*!
1156    * \brief Retriever of node coordinates either directly or from a surface by node UV.
1157    * \warning Location of a surface is ignored
1158    */
1159   struct _NodeCoordHelper
1160   {
1161     SMESH_MesherHelper&        _helper;
1162     const TopoDS_Face&         _face;
1163     Handle(Geom_Surface)       _surface;
1164     gp_XYZ (_NodeCoordHelper::* _fun)(const SMDS_MeshNode* n) const;
1165
1166     _NodeCoordHelper(const TopoDS_Face& F, SMESH_MesherHelper& helper, bool is2D)
1167       : _helper( helper ), _face( F )
1168     {
1169       if ( is2D )
1170       {
1171         TopLoc_Location loc;
1172         _surface = BRep_Tool::Surface( _face, loc );
1173       }
1174       if ( _surface.IsNull() )
1175         _fun = & _NodeCoordHelper::direct;
1176       else
1177         _fun = & _NodeCoordHelper::byUV;
1178     }
1179     gp_XYZ operator()(const SMDS_MeshNode* n) const { return (this->*_fun)( n ); }
1180
1181   private:
1182     gp_XYZ direct(const SMDS_MeshNode* n) const
1183     {
1184       return SMESH_TNodeXYZ( n );
1185     }
1186     gp_XYZ byUV  (const SMDS_MeshNode* n) const
1187     {
1188       gp_XY uv = _helper.GetNodeUV( _face, n );
1189       return _surface->Value( uv.X(), uv.Y() ).XYZ();
1190     }
1191   };
1192
1193   //================================================================================
1194   /*!
1195    * \brief Check angle between vectors 
1196    */
1197   //================================================================================
1198
1199   inline bool isLessAngle( const gp_Vec& v1, const gp_Vec& v2, const double cos )
1200   {
1201     double dot = v1 * v2; // cos * |v1| * |v2|
1202     double l1  = v1.SquareMagnitude();
1203     double l2  = v2.SquareMagnitude();
1204     return (( dot * cos >= 0 ) && 
1205             ( dot * dot ) / l1 / l2 >= ( cos * cos ));
1206   }
1207
1208 } // namespace VISCOUS_3D
1209
1210
1211
1212 //================================================================================
1213 // StdMeshers_ViscousLayers hypothesis
1214 //
1215 StdMeshers_ViscousLayers::StdMeshers_ViscousLayers(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
1216   :SMESH_Hypothesis(hypId, studyId, gen),
1217    _isToIgnoreShapes(1), _nbLayers(1), _thickness(1), _stretchFactor(1),
1218    _method( SURF_OFFSET_SMOOTH )
1219 {
1220   _name = StdMeshers_ViscousLayers::GetHypType();
1221   _param_algo_dim = -3; // auxiliary hyp used by 3D algos
1222 } // --------------------------------------------------------------------------------
1223 void StdMeshers_ViscousLayers::SetBndShapes(const std::vector<int>& faceIds, bool toIgnore)
1224 {
1225   if ( faceIds != _shapeIds )
1226     _shapeIds = faceIds, NotifySubMeshesHypothesisModification();
1227   if ( _isToIgnoreShapes != toIgnore )
1228     _isToIgnoreShapes = toIgnore, NotifySubMeshesHypothesisModification();
1229 } // --------------------------------------------------------------------------------
1230 void StdMeshers_ViscousLayers::SetTotalThickness(double thickness)
1231 {
1232   if ( thickness != _thickness )
1233     _thickness = thickness, NotifySubMeshesHypothesisModification();
1234 } // --------------------------------------------------------------------------------
1235 void StdMeshers_ViscousLayers::SetNumberLayers(int nb)
1236 {
1237   if ( _nbLayers != nb )
1238     _nbLayers = nb, NotifySubMeshesHypothesisModification();
1239 } // --------------------------------------------------------------------------------
1240 void StdMeshers_ViscousLayers::SetStretchFactor(double factor)
1241 {
1242   if ( _stretchFactor != factor )
1243     _stretchFactor = factor, NotifySubMeshesHypothesisModification();
1244 } // --------------------------------------------------------------------------------
1245 void StdMeshers_ViscousLayers::SetMethod( ExtrusionMethod method )
1246 {
1247   if ( _method != method )
1248     _method = method, NotifySubMeshesHypothesisModification();
1249 } // --------------------------------------------------------------------------------
1250 SMESH_ProxyMesh::Ptr
1251 StdMeshers_ViscousLayers::Compute(SMESH_Mesh&         theMesh,
1252                                   const TopoDS_Shape& theShape,
1253                                   const bool          toMakeN2NMap) const
1254 {
1255   using namespace VISCOUS_3D;
1256   _ViscousBuilder builder;
1257   SMESH_ComputeErrorPtr err = builder.Compute( theMesh, theShape );
1258   if ( err && !err->IsOK() )
1259     return SMESH_ProxyMesh::Ptr();
1260
1261   vector<SMESH_ProxyMesh::Ptr> components;
1262   TopExp_Explorer exp( theShape, TopAbs_SOLID );
1263   for ( ; exp.More(); exp.Next() )
1264   {
1265     if ( _MeshOfSolid* pm =
1266          _ViscousListener::GetSolidMesh( &theMesh, exp.Current(), /*toCreate=*/false))
1267     {
1268       if ( toMakeN2NMap && !pm->_n2nMapComputed )
1269         if ( !builder.MakeN2NMap( pm ))
1270           return SMESH_ProxyMesh::Ptr();
1271       components.push_back( SMESH_ProxyMesh::Ptr( pm ));
1272       pm->myIsDeletable = false; // it will de deleted by boost::shared_ptr
1273
1274       if ( pm->_warning && !pm->_warning->IsOK() )
1275       {
1276         SMESH_subMesh* sm = theMesh.GetSubMesh( exp.Current() );
1277         SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
1278         if ( !smError || smError->IsOK() )
1279           smError = pm->_warning;
1280       }
1281     }
1282     _ViscousListener::RemoveSolidMesh ( &theMesh, exp.Current() );
1283   }
1284   switch ( components.size() )
1285   {
1286   case 0: break;
1287
1288   case 1: return components[0];
1289
1290   default: return SMESH_ProxyMesh::Ptr( new SMESH_ProxyMesh( components ));
1291   }
1292   return SMESH_ProxyMesh::Ptr();
1293 } // --------------------------------------------------------------------------------
1294 std::ostream & StdMeshers_ViscousLayers::SaveTo(std::ostream & save)
1295 {
1296   save << " " << _nbLayers
1297        << " " << _thickness
1298        << " " << _stretchFactor
1299        << " " << _shapeIds.size();
1300   for ( size_t i = 0; i < _shapeIds.size(); ++i )
1301     save << " " << _shapeIds[i];
1302   save << " " << !_isToIgnoreShapes; // negate to keep the behavior in old studies.
1303   save << " " << _method;
1304   return save;
1305 } // --------------------------------------------------------------------------------
1306 std::istream & StdMeshers_ViscousLayers::LoadFrom(std::istream & load)
1307 {
1308   int nbFaces, faceID, shapeToTreat, method;
1309   load >> _nbLayers >> _thickness >> _stretchFactor >> nbFaces;
1310   while ( (int) _shapeIds.size() < nbFaces && load >> faceID )
1311     _shapeIds.push_back( faceID );
1312   if ( load >> shapeToTreat ) {
1313     _isToIgnoreShapes = !shapeToTreat;
1314     if ( load >> method )
1315       _method = (ExtrusionMethod) method;
1316   }
1317   else {
1318     _isToIgnoreShapes = true; // old behavior
1319   }
1320   return load;
1321 } // --------------------------------------------------------------------------------
1322 bool StdMeshers_ViscousLayers::SetParametersByMesh(const SMESH_Mesh*   theMesh,
1323                                                    const TopoDS_Shape& theShape)
1324 {
1325   // TODO
1326   return false;
1327 } // --------------------------------------------------------------------------------
1328 SMESH_ComputeErrorPtr
1329 StdMeshers_ViscousLayers::CheckHypothesis(SMESH_Mesh&                          theMesh,
1330                                           const TopoDS_Shape&                  theShape,
1331                                           SMESH_Hypothesis::Hypothesis_Status& theStatus)
1332 {
1333   VISCOUS_3D::_ViscousBuilder builder;
1334   SMESH_ComputeErrorPtr err = builder.CheckHypotheses( theMesh, theShape );
1335   if ( err && !err->IsOK() )
1336     theStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_INCOMPAT_HYPS;
1337   else
1338     theStatus = SMESH_Hypothesis::HYP_OK;
1339
1340   return err;
1341 }
1342 // --------------------------------------------------------------------------------
1343 bool StdMeshers_ViscousLayers::IsShapeWithLayers(int shapeIndex) const
1344 {
1345   bool isIn =
1346     ( std::find( _shapeIds.begin(), _shapeIds.end(), shapeIndex ) != _shapeIds.end() );
1347   return IsToIgnoreShapes() ? !isIn : isIn;
1348 }
1349 // END StdMeshers_ViscousLayers hypothesis
1350 //================================================================================
1351
1352 namespace VISCOUS_3D
1353 {
1354   gp_XYZ getEdgeDir( const TopoDS_Edge& E, const TopoDS_Vertex& fromV )
1355   {
1356     gp_Vec dir;
1357     double f,l;
1358     Handle(Geom_Curve) c = BRep_Tool::Curve( E, f, l );
1359     if ( c.IsNull() ) return gp_XYZ( Precision::Infinite(), 1e100, 1e100 );
1360     gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( fromV );
1361     double distF = p.SquareDistance( c->Value( f ));
1362     double distL = p.SquareDistance( c->Value( l ));
1363     c->D1(( distF < distL ? f : l), p, dir );
1364     if ( distL < distF ) dir.Reverse();
1365     return dir.XYZ();
1366   }
1367   //--------------------------------------------------------------------------------
1368   gp_XYZ getEdgeDir( const TopoDS_Edge& E, const SMDS_MeshNode* atNode,
1369                      SMESH_MesherHelper& helper)
1370   {
1371     gp_Vec dir;
1372     double f,l; gp_Pnt p;
1373     Handle(Geom_Curve) c = BRep_Tool::Curve( E, f, l );
1374     if ( c.IsNull() ) return gp_XYZ( Precision::Infinite(), 1e100, 1e100 );
1375     double u = helper.GetNodeU( E, atNode );
1376     c->D1( u, p, dir );
1377     return dir.XYZ();
1378   }
1379   //--------------------------------------------------------------------------------
1380   gp_XYZ getFaceDir( const TopoDS_Face& F, const TopoDS_Vertex& fromV,
1381                      const SMDS_MeshNode* node, SMESH_MesherHelper& helper, bool& ok,
1382                      double* cosin=0);
1383   //--------------------------------------------------------------------------------
1384   gp_XYZ getFaceDir( const TopoDS_Face& F, const TopoDS_Edge& fromE,
1385                      const SMDS_MeshNode* node, SMESH_MesherHelper& helper, bool& ok)
1386   {
1387     double f,l;
1388     Handle(Geom_Curve) c = BRep_Tool::Curve( fromE, f, l );
1389     if ( c.IsNull() )
1390     {
1391       TopoDS_Vertex v = helper.IthVertex( 0, fromE );
1392       return getFaceDir( F, v, node, helper, ok );
1393     }
1394     gp_XY uv = helper.GetNodeUV( F, node, 0, &ok );
1395     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F );
1396     gp_Pnt p; gp_Vec du, dv, norm;
1397     surface->D1( uv.X(),uv.Y(), p, du,dv );
1398     norm = du ^ dv;
1399
1400     double u = helper.GetNodeU( fromE, node, 0, &ok );
1401     c->D1( u, p, du );
1402     TopAbs_Orientation o = helper.GetSubShapeOri( F.Oriented(TopAbs_FORWARD), fromE);
1403     if ( o == TopAbs_REVERSED )
1404       du.Reverse();
1405
1406     gp_Vec dir = norm ^ du;
1407
1408     if ( node->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX &&
1409          helper.IsClosedEdge( fromE ))
1410     {
1411       if ( fabs(u-f) < fabs(u-l)) c->D1( l, p, dv );
1412       else                        c->D1( f, p, dv );
1413       if ( o == TopAbs_REVERSED )
1414         dv.Reverse();
1415       gp_Vec dir2 = norm ^ dv;
1416       dir = dir.Normalized() + dir2.Normalized();
1417     }
1418     return dir.XYZ();
1419   }
1420   //--------------------------------------------------------------------------------
1421   gp_XYZ getFaceDir( const TopoDS_Face& F, const TopoDS_Vertex& fromV,
1422                      const SMDS_MeshNode* node, SMESH_MesherHelper& helper,
1423                      bool& ok, double* cosin)
1424   {
1425     TopoDS_Face faceFrw = F;
1426     faceFrw.Orientation( TopAbs_FORWARD );
1427     //double f,l; TopLoc_Location loc;
1428     TopoDS_Edge edges[2]; // sharing a vertex
1429     size_t nbEdges = 0;
1430     {
1431       TopoDS_Vertex VV[2];
1432       TopExp_Explorer exp( faceFrw, TopAbs_EDGE );
1433       for ( ; exp.More() && nbEdges < 2; exp.Next() )
1434       {
1435         const TopoDS_Edge& e = TopoDS::Edge( exp.Current() );
1436         if ( SMESH_Algo::isDegenerated( e )) continue;
1437         TopExp::Vertices( e, VV[0], VV[1], /*CumOri=*/true );
1438         if ( VV[1].IsSame( fromV )) {
1439           nbEdges += edges[ 0 ].IsNull();
1440           edges[ 0 ] = e;
1441         }
1442         else if ( VV[0].IsSame( fromV )) {
1443           nbEdges += edges[ 1 ].IsNull();
1444           edges[ 1 ] = e;
1445         }
1446       }
1447     }
1448     gp_XYZ dir(0,0,0), edgeDir[2];
1449     if ( nbEdges == 2 )
1450     {
1451       // get dirs of edges going fromV
1452       ok = true;
1453       for ( size_t i = 0; i < nbEdges && ok; ++i )
1454       {
1455         edgeDir[i] = getEdgeDir( edges[i], fromV );
1456         double size2 = edgeDir[i].SquareModulus();
1457         if (( ok = size2 > numeric_limits<double>::min() ))
1458           edgeDir[i] /= sqrt( size2 );
1459       }
1460       if ( !ok ) return dir;
1461
1462       // get angle between the 2 edges
1463       gp_Vec faceNormal;
1464       double angle = helper.GetAngle( edges[0], edges[1], faceFrw, fromV, &faceNormal );
1465       if ( Abs( angle ) < 5 * M_PI/180 )
1466       {
1467         dir = ( faceNormal.XYZ() ^ edgeDir[0].Reversed()) + ( faceNormal.XYZ() ^ edgeDir[1] );
1468       }
1469       else
1470       {
1471         dir = edgeDir[0] + edgeDir[1];
1472         if ( angle < 0 )
1473           dir.Reverse();
1474       }
1475       if ( cosin ) {
1476         double angle = gp_Vec( edgeDir[0] ).Angle( dir );
1477         *cosin = Cos( angle );
1478       }
1479     }
1480     else if ( nbEdges == 1 )
1481     {
1482       dir = getFaceDir( faceFrw, edges[ edges[0].IsNull() ], node, helper, ok );
1483       if ( cosin ) *cosin = 1.;
1484     }
1485     else
1486     {
1487       ok = false;
1488     }
1489
1490     return dir;
1491   }
1492
1493   //================================================================================
1494   /*!
1495    * \brief Finds concave VERTEXes of a FACE
1496    */
1497   //================================================================================
1498
1499   bool getConcaveVertices( const TopoDS_Face&  F,
1500                            SMESH_MesherHelper& helper,
1501                            set< TGeomID >*     vertices = 0)
1502   {
1503     // check angles at VERTEXes
1504     TError error;
1505     TSideVector wires = StdMeshers_FaceSide::GetFaceWires( F, *helper.GetMesh(), 0, error );
1506     for ( size_t iW = 0; iW < wires.size(); ++iW )
1507     {
1508       const int nbEdges = wires[iW]->NbEdges();
1509       if ( nbEdges < 2 && SMESH_Algo::isDegenerated( wires[iW]->Edge(0)))
1510         continue;
1511       for ( int iE1 = 0; iE1 < nbEdges; ++iE1 )
1512       {
1513         if ( SMESH_Algo::isDegenerated( wires[iW]->Edge( iE1 ))) continue;
1514         int iE2 = ( iE1 + 1 ) % nbEdges;
1515         while ( SMESH_Algo::isDegenerated( wires[iW]->Edge( iE2 )))
1516           iE2 = ( iE2 + 1 ) % nbEdges;
1517         TopoDS_Vertex V = wires[iW]->FirstVertex( iE2 );
1518         double angle = helper.GetAngle( wires[iW]->Edge( iE1 ),
1519                                         wires[iW]->Edge( iE2 ), F, V );
1520         if ( angle < -5. * M_PI / 180. )
1521         {
1522           if ( !vertices )
1523             return true;
1524           vertices->insert( helper.GetMeshDS()->ShapeToIndex( V ));
1525         }
1526       }
1527     }
1528     return vertices ? !vertices->empty() : false;
1529   }
1530
1531   //================================================================================
1532   /*!
1533    * \brief Returns true if a FACE is bound by a concave EDGE
1534    */
1535   //================================================================================
1536
1537   bool isConcave( const TopoDS_Face&  F,
1538                   SMESH_MesherHelper& helper,
1539                   set< TGeomID >*     vertices = 0 )
1540   {
1541     bool isConcv = false;
1542     // if ( helper.Count( F, TopAbs_WIRE, /*useMap=*/false) > 1 )
1543     //   return true;
1544     gp_Vec2d drv1, drv2;
1545     gp_Pnt2d p;
1546     TopExp_Explorer eExp( F.Oriented( TopAbs_FORWARD ), TopAbs_EDGE );
1547     for ( ; eExp.More(); eExp.Next() )
1548     {
1549       const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge( eExp.Current() );
1550       if ( SMESH_Algo::isDegenerated( E )) continue;
1551       // check if 2D curve is concave
1552       BRepAdaptor_Curve2d curve( E, F );
1553       const int nbIntervals = curve.NbIntervals( GeomAbs_C2 );
1554       TColStd_Array1OfReal intervals(1, nbIntervals + 1 );
1555       curve.Intervals( intervals, GeomAbs_C2 );
1556       bool isConvex = true;
1557       for ( int i = 1; i <= nbIntervals && isConvex; ++i )
1558       {
1559         double u1 = intervals( i );
1560         double u2 = intervals( i+1 );
1561         curve.D2( 0.5*( u1+u2 ), p, drv1, drv2 );
1562         double cross = drv1 ^ drv2;
1563         if ( E.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
1564           cross = -cross;
1565         isConvex = ( cross > -1e-9 ); // 0.1 );
1566       }
1567       if ( !isConvex )
1568       {
1569         //cout << "Concave FACE " << helper.GetMeshDS()->ShapeToIndex( F ) << endl;
1570         isConcv = true;
1571         if ( vertices )
1572           break;
1573         else
1574           return true;
1575       }
1576     }
1577
1578     // check angles at VERTEXes
1579     if ( getConcaveVertices( F, helper, vertices ))
1580       isConcv = true;
1581
1582     return isConcv;
1583   }
1584
1585   //================================================================================
1586   /*!
1587    * \brief Computes mimimal distance of face in-FACE nodes from an EDGE
1588    *  \param [in] face - the mesh face to treat
1589    *  \param [in] nodeOnEdge - a node on the EDGE
1590    *  \param [out] faceSize - the computed distance
1591    *  \return bool - true if faceSize computed
1592    */
1593   //================================================================================
1594
1595   bool getDistFromEdge( const SMDS_MeshElement* face,
1596                         const SMDS_MeshNode*    nodeOnEdge,
1597                         double &                faceSize )
1598   {
1599     faceSize = Precision::Infinite();
1600     bool done = false;
1601
1602     int nbN  = face->NbCornerNodes();
1603     int iOnE = face->GetNodeIndex( nodeOnEdge );
1604     int iNext[2] = { SMESH_MesherHelper::WrapIndex( iOnE+1, nbN ),
1605                      SMESH_MesherHelper::WrapIndex( iOnE-1, nbN ) };
1606     const SMDS_MeshNode* nNext[2] = { face->GetNode( iNext[0] ),
1607                                       face->GetNode( iNext[1] ) };
1608     gp_XYZ segVec, segEnd = SMESH_TNodeXYZ( nodeOnEdge ); // segment on EDGE
1609     double segLen = -1.;
1610     // look for two neighbor not in-FACE nodes of face
1611     for ( int i = 0; i < 2; ++i )
1612     {
1613       if (( nNext[i]->GetPosition()->GetDim() != 2 ) &&
1614           ( nodeOnEdge->GetPosition()->GetDim() == 0 || nNext[i]->GetID() < nodeOnEdge->GetID() ))
1615       {
1616         // look for an in-FACE node
1617         for ( int iN = 0; iN < nbN; ++iN )
1618         {
1619           if ( iN == iOnE || iN == iNext[i] )
1620             continue;
1621           SMESH_TNodeXYZ pInFace = face->GetNode( iN );
1622           gp_XYZ v = pInFace - segEnd;
1623           if ( segLen < 0 )
1624           {
1625             segVec = SMESH_TNodeXYZ( nNext[i] ) - segEnd;
1626             segLen = segVec.Modulus();
1627           }
1628           double distToSeg = v.Crossed( segVec ).Modulus() / segLen;
1629           faceSize = Min( faceSize, distToSeg );
1630           done = true;
1631         }
1632         segLen = -1;
1633       }
1634     }
1635     return done;
1636   }
1637   //================================================================================
1638   /*!
1639    * \brief Return direction of axis or revolution of a surface
1640    */
1641   //================================================================================
1642
1643   bool getRovolutionAxis( const Adaptor3d_Surface& surface,
1644                           gp_Dir &                 axis )
1645   {
1646     switch ( surface.GetType() ) {
1647     case GeomAbs_Cone:
1648     {
1649       gp_Cone cone = surface.Cone();
1650       axis = cone.Axis().Direction();
1651       break;
1652     }
1653     case GeomAbs_Sphere:
1654     {
1655       gp_Sphere sphere = surface.Sphere();
1656       axis = sphere.Position().Direction();
1657       break;
1658     }
1659     case GeomAbs_SurfaceOfRevolution:
1660     {
1661       axis = surface.AxeOfRevolution().Direction();
1662       break;
1663     }
1664     //case GeomAbs_SurfaceOfExtrusion:
1665     case GeomAbs_OffsetSurface:
1666     {
1667       Handle(Adaptor3d_HSurface) base = surface.BasisSurface();
1668       return getRovolutionAxis( base->Surface(), axis );
1669     }
1670     default: return false;
1671     }
1672     return true;
1673   }
1674
1675   //--------------------------------------------------------------------------------
1676   // DEBUG. Dump intermediate node positions into a python script
1677   // HOWTO use: run python commands written in a console to see
1678   //  construction steps of viscous layers
1679 #ifdef __myDEBUG
1680   ostream* py;
1681   int      theNbPyFunc;
1682   struct PyDump
1683   {
1684     PyDump(SMESH_Mesh& m) {
1685       int tag = 3 + m.GetId();
1686       const char* fname = "/tmp/viscous.py";
1687       cout << "execfile('"<<fname<<"')"<<endl;
1688       py = _pyStream = new ofstream(fname);
1689       *py << "import SMESH" << endl
1690           << "from salome.smesh import smeshBuilder" << endl
1691           << "smesh  = smeshBuilder.New(salome.myStudy)" << endl
1692           << "meshSO = smesh.GetCurrentStudy().FindObjectID('0:1:2:" << tag <<"')" << endl
1693           << "mesh   = smesh.Mesh( meshSO.GetObject() )"<<endl;
1694       theNbPyFunc = 0;
1695     }
1696     void Finish() {
1697       if (py) {
1698         *py << "mesh.GroupOnFilter(SMESH.VOLUME,'Viscous Prisms',"
1699           "smesh.GetFilter(SMESH.VOLUME,SMESH.FT_ElemGeomType,'=',SMESH.Geom_PENTA))"<<endl;
1700         *py << "mesh.GroupOnFilter(SMESH.VOLUME,'Neg Volumes',"
1701           "smesh.GetFilter(SMESH.VOLUME,SMESH.FT_Volume3D,'<',0))"<<endl;
1702       }
1703       delete py; py=0;
1704     }
1705     ~PyDump() { Finish(); cout << "NB FUNCTIONS: " << theNbPyFunc << endl; }
1706     struct MyStream : public ostream
1707     {
1708       template <class T> ostream & operator<<( const T &anything ) { return *this ; }
1709     };
1710     void Pause() { py = &_mystream; }
1711     void Resume() { py = _pyStream; }
1712     MyStream _mystream;
1713     ostream* _pyStream;
1714   };
1715 #define dumpFunction(f) { _dumpFunction(f, __LINE__);}
1716 #define dumpMove(n)     { _dumpMove(n, __LINE__);}
1717 #define dumpMoveComm(n,txt) { _dumpMove(n, __LINE__, txt);}
1718 #define dumpCmd(txt)    { _dumpCmd(txt, __LINE__);}
1719   void _dumpFunction(const string& fun, int ln)
1720   { if (py) *py<< "def "<<fun<<"(): # "<< ln <<endl; cout<<fun<<"()"<<endl; ++theNbPyFunc; }
1721   void _dumpMove(const SMDS_MeshNode* n, int ln, const char* txt="")
1722   { if (py) *py<< "  mesh.MoveNode( "<<n->GetID()<< ", "<< n->X()
1723                << ", "<<n->Y()<<", "<< n->Z()<< ")\t\t # "<< ln <<" "<< txt << endl; }
1724   void _dumpCmd(const string& txt, int ln)
1725   { if (py) *py<< "  "<<txt<<" # "<< ln <<endl; }
1726   void dumpFunctionEnd()
1727   { if (py) *py<< "  return"<< endl; }
1728   void dumpChangeNodes( const SMDS_MeshElement* f )
1729   { if (py) { *py<< "  mesh.ChangeElemNodes( " << f->GetID()<<", [";
1730       for ( int i=1; i < f->NbNodes(); ++i ) *py << f->GetNode(i-1)->GetID()<<", ";
1731       *py << f->GetNode( f->NbNodes()-1 )->GetID() << " ])"<< endl; }}
1732 #define debugMsg( txt ) { cout << "# "<< txt << " (line: " << __LINE__ << ")" << endl; }
1733
1734 #else
1735
1736   struct PyDump { PyDump(SMESH_Mesh&) {} void Finish() {} void Pause() {} void Resume() {} };
1737 #define dumpFunction(f) f
1738 #define dumpMove(n)
1739 #define dumpMoveComm(n,txt)
1740 #define dumpCmd(txt)
1741 #define dumpFunctionEnd()
1742 #define dumpChangeNodes(f) { if(f) {} } // prevent "unused variable 'f'" warning
1743 #define debugMsg( txt ) {}
1744
1745 #endif
1746 }
1747
1748 using namespace VISCOUS_3D;
1749
1750 //================================================================================
1751 /*!
1752  * \brief Constructor of _ViscousBuilder
1753  */
1754 //================================================================================
1755
1756 _ViscousBuilder::_ViscousBuilder()
1757 {
1758   _error = SMESH_ComputeError::New(COMPERR_OK);
1759   _tmpFaceID = 0;
1760 }
1761
1762 //================================================================================
1763 /*!
1764  * \brief Stores error description and returns false
1765  */
1766 //================================================================================
1767
1768 bool _ViscousBuilder::error(const string& text, int solidId )
1769 {
1770   const string prefix = string("Viscous layers builder: ");
1771   _error->myName    = COMPERR_ALGO_FAILED;
1772   _error->myComment = prefix + text;
1773   if ( _mesh )
1774   {
1775     SMESH_subMesh* sm = _mesh->GetSubMeshContaining( solidId );
1776     if ( !sm && !_sdVec.empty() )
1777       sm = _mesh->GetSubMeshContaining( solidId = _sdVec[0]._index );
1778     if ( sm && sm->GetSubShape().ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1779     {
1780       SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
1781       if ( smError && smError->myAlgo )
1782         _error->myAlgo = smError->myAlgo;
1783       smError = _error;
1784       sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
1785     }
1786     // set KO to all solids
1787     for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1788     {
1789       if ( _sdVec[i]._index == solidId )
1790         continue;
1791       sm = _mesh->GetSubMesh( _sdVec[i]._solid );
1792       if ( !sm->IsEmpty() )
1793         continue;
1794       SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
1795       if ( !smError || smError->IsOK() )
1796       {
1797         smError = SMESH_ComputeError::New( COMPERR_ALGO_FAILED, prefix + "failed");
1798         sm->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
1799       }
1800     }
1801   }
1802   makeGroupOfLE(); // debug
1803
1804   return false;
1805 }
1806
1807 //================================================================================
1808 /*!
1809  * \brief At study restoration, restore event listeners used to clear an inferior
1810  *  dim sub-mesh modified by viscous layers
1811  */
1812 //================================================================================
1813
1814 void _ViscousBuilder::RestoreListeners()
1815 {
1816   // TODO
1817 }
1818
1819 //================================================================================
1820 /*!
1821  * \brief computes SMESH_ProxyMesh::SubMesh::_n2n
1822  */
1823 //================================================================================
1824
1825 bool _ViscousBuilder::MakeN2NMap( _MeshOfSolid* pm )
1826 {
1827   SMESH_subMesh* solidSM = pm->mySubMeshes.front();
1828   TopExp_Explorer fExp( solidSM->GetSubShape(), TopAbs_FACE );
1829   for ( ; fExp.More(); fExp.Next() )
1830   {
1831     SMESHDS_SubMesh* srcSmDS = pm->GetMeshDS()->MeshElements( fExp.Current() );
1832     const SMESH_ProxyMesh::SubMesh* prxSmDS = pm->GetProxySubMesh( fExp.Current() );
1833
1834     if ( !srcSmDS || !prxSmDS || !srcSmDS->NbElements() || !prxSmDS->NbElements() )
1835       continue;
1836     if ( srcSmDS->GetElements()->next() == prxSmDS->GetElements()->next())
1837       continue;
1838
1839     if ( srcSmDS->NbElements() != prxSmDS->NbElements() )
1840       return error( "Different nb elements in a source and a proxy sub-mesh", solidSM->GetId());
1841
1842     SMDS_ElemIteratorPtr srcIt = srcSmDS->GetElements();
1843     SMDS_ElemIteratorPtr prxIt = prxSmDS->GetElements();
1844     while( prxIt->more() )
1845     {
1846       const SMDS_MeshElement* fSrc = srcIt->next();
1847       const SMDS_MeshElement* fPrx = prxIt->next();
1848       if ( fSrc->NbNodes() != fPrx->NbNodes())
1849         return error( "Different elements in a source and a proxy sub-mesh", solidSM->GetId());
1850       for ( int i = 0 ; i < fPrx->NbNodes(); ++i )
1851         pm->setNode2Node( fSrc->GetNode(i), fPrx->GetNode(i), prxSmDS );
1852     }
1853   }
1854   pm->_n2nMapComputed = true;
1855   return true;
1856 }
1857
1858 //================================================================================
1859 /*!
1860  * \brief Does its job
1861  */
1862 //================================================================================
1863
1864 SMESH_ComputeErrorPtr _ViscousBuilder::Compute(SMESH_Mesh&         theMesh,
1865                                                const TopoDS_Shape& theShape)
1866 {
1867   _mesh = & theMesh;
1868
1869   // check if proxy mesh already computed
1870   TopExp_Explorer exp( theShape, TopAbs_SOLID );
1871   if ( !exp.More() )
1872     return error("No SOLID's in theShape"), _error;
1873
1874   if ( _ViscousListener::GetSolidMesh( _mesh, exp.Current(), /*toCreate=*/false))
1875     return SMESH_ComputeErrorPtr(); // everything already computed
1876
1877   PyDump debugDump( theMesh );
1878   _pyDump = &debugDump;
1879
1880   // TODO: ignore already computed SOLIDs 
1881   if ( !findSolidsWithLayers())
1882     return _error;
1883
1884   if ( !findFacesWithLayers() )
1885     return _error;
1886
1887   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1888   {
1889     size_t iSD = 0;
1890     for ( iSD = 0; iSD < _sdVec.size(); ++iSD ) // find next SOLID to compute
1891       if ( _sdVec[iSD]._before.IsEmpty() &&
1892            !_sdVec[iSD]._solid.IsNull() &&
1893            _sdVec[iSD]._n2eMap.empty() )
1894         break;
1895
1896     if ( ! makeLayer(_sdVec[iSD]) )   // create _LayerEdge's
1897       return _error;
1898
1899     if ( _sdVec[iSD]._n2eMap.size() == 0 ) // no layers in a SOLID
1900     {
1901       _sdVec[iSD]._solid.Nullify();
1902       continue;
1903     }
1904
1905     if ( ! inflate(_sdVec[iSD]) )     // increase length of _LayerEdge's
1906       return _error;
1907
1908     if ( ! refine(_sdVec[iSD]) )      // create nodes and prisms
1909       return _error;
1910
1911     if ( ! shrink(_sdVec[iSD]) )      // shrink 2D mesh on FACEs w/o layer
1912       return _error;
1913
1914     addBoundaryElements(_sdVec[iSD]); // create quadrangles on prism bare sides
1915
1916     const TopoDS_Shape& solid = _sdVec[iSD]._solid;
1917     for ( iSD = 0; iSD < _sdVec.size(); ++iSD )
1918       _sdVec[iSD]._before.Remove( solid );
1919   }
1920
1921   makeGroupOfLE(); // debug
1922   debugDump.Finish();
1923
1924   return _error;
1925 }
1926
1927 //================================================================================
1928 /*!
1929  * \brief Check validity of hypotheses
1930  */
1931 //================================================================================
1932
1933 SMESH_ComputeErrorPtr _ViscousBuilder::CheckHypotheses( SMESH_Mesh&         mesh,
1934                                                         const TopoDS_Shape& shape )
1935 {
1936   _mesh = & mesh;
1937
1938   if ( _ViscousListener::GetSolidMesh( _mesh, shape, /*toCreate=*/false))
1939     return SMESH_ComputeErrorPtr(); // everything already computed
1940
1941
1942   findSolidsWithLayers();
1943   bool ok = findFacesWithLayers( true );
1944
1945   // remove _MeshOfSolid's of _SolidData's
1946   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1947     _ViscousListener::RemoveSolidMesh( _mesh, _sdVec[i]._solid );
1948
1949   if ( !ok )
1950     return _error;
1951
1952   return SMESH_ComputeErrorPtr();
1953 }
1954
1955 //================================================================================
1956 /*!
1957  * \brief Finds SOLIDs to compute using viscous layers. Fills _sdVec
1958  */
1959 //================================================================================
1960
1961 bool _ViscousBuilder::findSolidsWithLayers()
1962 {
1963   // get all solids
1964   TopTools_IndexedMapOfShape allSolids;
1965   TopExp::MapShapes( _mesh->GetShapeToMesh(), TopAbs_SOLID, allSolids );
1966   _sdVec.reserve( allSolids.Extent());
1967
1968   SMESH_HypoFilter filter;
1969   for ( int i = 1; i <= allSolids.Extent(); ++i )
1970   {
1971     // find StdMeshers_ViscousLayers hyp assigned to the i-th solid
1972     SMESH_subMesh* sm = _mesh->GetSubMesh( allSolids(i) );
1973     if ( sm->GetSubMeshDS() && sm->GetSubMeshDS()->NbElements() > 0 )
1974       continue; // solid is already meshed
1975     SMESH_Algo* algo = sm->GetAlgo();
1976     if ( !algo ) continue;
1977     // TODO: check if algo is hidden
1978     const list <const SMESHDS_Hypothesis *> & allHyps =
1979       algo->GetUsedHypothesis(*_mesh, allSolids(i), /*ignoreAuxiliary=*/false);
1980     _SolidData* soData = 0;
1981     list< const SMESHDS_Hypothesis *>::const_iterator hyp = allHyps.begin();
1982     const StdMeshers_ViscousLayers* viscHyp = 0;
1983     for ( ; hyp != allHyps.end(); ++hyp )
1984       if (( viscHyp = dynamic_cast<const StdMeshers_ViscousLayers*>( *hyp )))
1985       {
1986         TopoDS_Shape hypShape;
1987         filter.Init( filter.Is( viscHyp ));
1988         _mesh->GetHypothesis( allSolids(i), filter, true, &hypShape );
1989
1990         if ( !soData )
1991         {
1992           _MeshOfSolid* proxyMesh = _ViscousListener::GetSolidMesh( _mesh,
1993                                                                     allSolids(i),
1994                                                                     /*toCreate=*/true);
1995           _sdVec.push_back( _SolidData( allSolids(i), proxyMesh ));
1996           soData = & _sdVec.back();
1997           soData->_index = getMeshDS()->ShapeToIndex( allSolids(i));
1998           soData->_helper = new SMESH_MesherHelper( *_mesh );
1999           soData->_helper->SetSubShape( allSolids(i) );
2000           _solids.Add( allSolids(i) );
2001         }
2002         soData->_hyps.push_back( viscHyp );
2003         soData->_hypShapes.push_back( hypShape );
2004       }
2005   }
2006   if ( _sdVec.empty() )
2007     return error
2008       ( SMESH_Comment(StdMeshers_ViscousLayers::GetHypType()) << " hypothesis not found",0);
2009
2010   return true;
2011 }
2012
2013 //================================================================================
2014 /*!
2015  * \brief Set a _SolidData to be computed before another
2016  */
2017 //================================================================================
2018
2019 bool _ViscousBuilder::setBefore( _SolidData& solidBefore, _SolidData& solidAfter )
2020 {
2021   // check possibility to set this order; get all solids before solidBefore
2022   TopTools_IndexedMapOfShape allSolidsBefore;
2023   allSolidsBefore.Add( solidBefore._solid );
2024   for ( int i = 1; i <= allSolidsBefore.Extent(); ++i )
2025   {
2026     int iSD = _solids.FindIndex( allSolidsBefore(i) );
2027     if ( iSD )
2028     {
2029       TopTools_MapIteratorOfMapOfShape soIt( _sdVec[ iSD-1 ]._before );
2030       for ( ; soIt.More(); soIt.Next() )
2031         allSolidsBefore.Add( soIt.Value() );
2032     }
2033   }
2034   if ( allSolidsBefore.Contains( solidAfter._solid ))
2035     return false;
2036
2037   for ( int i = 1; i <= allSolidsBefore.Extent(); ++i )
2038     solidAfter._before.Add( allSolidsBefore(i) );
2039
2040   return true;
2041 }
2042
2043 //================================================================================
2044 /*!
2045  * \brief
2046  */
2047 //================================================================================
2048
2049 bool _ViscousBuilder::findFacesWithLayers(const bool onlyWith)
2050 {
2051   SMESH_MesherHelper helper( *_mesh );
2052   TopExp_Explorer exp;
2053
2054   // collect all faces-to-ignore defined by hyp
2055   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
2056   {
2057     // get faces-to-ignore defined by each hyp
2058     typedef const StdMeshers_ViscousLayers* THyp;
2059     typedef std::pair< set<TGeomID>, THyp > TFacesOfHyp;
2060     list< TFacesOfHyp > ignoreFacesOfHyps;
2061     list< THyp >::iterator              hyp = _sdVec[i]._hyps.begin();
2062     list< TopoDS_Shape >::iterator hypShape = _sdVec[i]._hypShapes.begin();
2063     for ( ; hyp != _sdVec[i]._hyps.end(); ++hyp, ++hypShape )
2064     {
2065       ignoreFacesOfHyps.push_back( TFacesOfHyp( set<TGeomID>(), *hyp ));
2066       getIgnoreFaces( _sdVec[i]._solid, *hyp, *hypShape, ignoreFacesOfHyps.back().first );
2067     }
2068
2069     // fill _SolidData::_face2hyp and check compatibility of hypotheses
2070     const int nbHyps = _sdVec[i]._hyps.size();
2071     if ( nbHyps > 1 )
2072     {
2073       // check if two hypotheses define different parameters for the same FACE
2074       list< TFacesOfHyp >::iterator igFacesOfHyp;
2075       for ( exp.Init( _sdVec[i]._solid, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
2076       {
2077         const TGeomID faceID = getMeshDS()->ShapeToIndex( exp.Current() );
2078         THyp hyp = 0;
2079         igFacesOfHyp = ignoreFacesOfHyps.begin();
2080         for ( ; igFacesOfHyp != ignoreFacesOfHyps.end(); ++igFacesOfHyp )
2081           if ( ! igFacesOfHyp->first.count( faceID ))
2082           {
2083             if ( hyp )
2084               return error(SMESH_Comment("Several hypotheses define "
2085                                          "Viscous Layers on the face #") << faceID );
2086             hyp = igFacesOfHyp->second;
2087           }
2088         if ( hyp )
2089           _sdVec[i]._face2hyp.insert( make_pair( faceID, hyp ));
2090         else
2091           _sdVec[i]._ignoreFaceIds.insert( faceID );
2092       }
2093
2094       // check if two hypotheses define different number of viscous layers for
2095       // adjacent faces of a solid
2096       set< int > nbLayersSet;
2097       igFacesOfHyp = ignoreFacesOfHyps.begin();
2098       for ( ; igFacesOfHyp != ignoreFacesOfHyps.end(); ++igFacesOfHyp )
2099       {
2100         nbLayersSet.insert( igFacesOfHyp->second->GetNumberLayers() );
2101       }
2102       if ( nbLayersSet.size() > 1 )
2103       {
2104         for ( exp.Init( _sdVec[i]._solid, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() )
2105         {
2106           PShapeIteratorPtr fIt = helper.GetAncestors( exp.Current(), *_mesh, TopAbs_FACE );
2107           THyp hyp1 = 0, hyp2 = 0;
2108           while( const TopoDS_Shape* face = fIt->next() )
2109           {
2110             const TGeomID faceID = getMeshDS()->ShapeToIndex( *face );
2111             map< TGeomID, THyp >::iterator f2h = _sdVec[i]._face2hyp.find( faceID );
2112             if ( f2h != _sdVec[i]._face2hyp.end() )
2113             {
2114               ( hyp1 ? hyp2 : hyp1 ) = f2h->second;
2115             }
2116           }
2117           if ( hyp1 && hyp2 &&
2118                hyp1->GetNumberLayers() != hyp2->GetNumberLayers() )
2119           {
2120             return error("Two hypotheses define different number of "
2121                          "viscous layers on adjacent faces");
2122           }
2123         }
2124       }
2125     } // if ( nbHyps > 1 )
2126     else
2127     {
2128       _sdVec[i]._ignoreFaceIds.swap( ignoreFacesOfHyps.back().first );
2129     }
2130   } // loop on _sdVec
2131
2132   if ( onlyWith ) // is called to check hypotheses compatibility only
2133     return true;
2134
2135   // fill _SolidData::_reversedFaceIds
2136   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
2137   {
2138     exp.Init( _sdVec[i]._solid.Oriented( TopAbs_FORWARD ), TopAbs_FACE );
2139     for ( ; exp.More(); exp.Next() )
2140     {
2141       const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( exp.Current() );
2142       const TGeomID faceID = getMeshDS()->ShapeToIndex( face );
2143       if ( //!sdVec[i]._ignoreFaceIds.count( faceID ) &&
2144           helper.NbAncestors( face, *_mesh, TopAbs_SOLID ) > 1 &&
2145           helper.IsReversedSubMesh( face ))
2146       {
2147         _sdVec[i]._reversedFaceIds.insert( faceID );
2148       }
2149     }
2150   }
2151
2152   // Find FACEs to shrink mesh on (solution 2 in issue 0020832): fill in _shrinkShape2Shape
2153   TopTools_IndexedMapOfShape shapes;
2154   std::string structAlgoName = "Hexa_3D";
2155   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
2156   {
2157     shapes.Clear();
2158     TopExp::MapShapes(_sdVec[i]._solid, TopAbs_EDGE, shapes);
2159     for ( int iE = 1; iE <= shapes.Extent(); ++iE )
2160     {
2161       const TopoDS_Shape& edge = shapes(iE);
2162       // find 2 FACEs sharing an EDGE
2163       TopoDS_Shape FF[2];
2164       PShapeIteratorPtr fIt = helper.GetAncestors(edge, *_mesh, TopAbs_FACE, &_sdVec[i]._solid);
2165       while ( fIt->more())
2166       {
2167         const TopoDS_Shape* f = fIt->next();
2168         FF[ int( !FF[0].IsNull()) ] = *f;
2169       }
2170       if( FF[1].IsNull() ) continue; // seam edge can be shared by 1 FACE only
2171
2172       // check presence of layers on them
2173       int ignore[2];
2174       for ( int j = 0; j < 2; ++j )
2175         ignore[j] = _sdVec[i]._ignoreFaceIds.count( getMeshDS()->ShapeToIndex( FF[j] ));
2176       if ( ignore[0] == ignore[1] )
2177         continue; // nothing interesting
2178       TopoDS_Shape fWOL = FF[ ignore[0] ? 0 : 1 ];
2179
2180       // add EDGE to maps
2181       if ( !fWOL.IsNull())
2182       {
2183         TGeomID edgeInd = getMeshDS()->ShapeToIndex( edge );
2184         _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.insert( make_pair( edgeInd, fWOL ));
2185       }
2186     }
2187   }
2188
2189   // Find the SHAPE along which to inflate _LayerEdge based on VERTEX
2190
2191   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
2192   {
2193     shapes.Clear();
2194     TopExp::MapShapes(_sdVec[i]._solid, TopAbs_VERTEX, shapes);
2195     for ( int iV = 1; iV <= shapes.Extent(); ++iV )
2196     {
2197       const TopoDS_Shape& vertex = shapes(iV);
2198       // find faces WOL sharing the vertex
2199       vector< TopoDS_Shape > facesWOL;
2200       size_t totalNbFaces = 0;
2201       PShapeIteratorPtr fIt = helper.GetAncestors(vertex, *_mesh, TopAbs_FACE, &_sdVec[i]._solid );
2202       while ( fIt->more())
2203       {
2204         const TopoDS_Shape* f = fIt->next();
2205         totalNbFaces++;
2206         const int fID = getMeshDS()->ShapeToIndex( *f );
2207         if ( _sdVec[i]._ignoreFaceIds.count ( fID ) /*&& !_sdVec[i]._noShrinkShapes.count( fID )*/)
2208           facesWOL.push_back( *f );
2209       }
2210       if ( facesWOL.size() == totalNbFaces || facesWOL.empty() )
2211         continue; // no layers at this vertex or no WOL
2212       TGeomID vInd = getMeshDS()->ShapeToIndex( vertex );
2213       switch ( facesWOL.size() )
2214       {
2215       case 1:
2216       {
2217         helper.SetSubShape( facesWOL[0] );
2218         if ( helper.IsRealSeam( vInd )) // inflate along a seam edge?
2219         {
2220           TopoDS_Shape seamEdge;
2221           PShapeIteratorPtr eIt = helper.GetAncestors(vertex, *_mesh, TopAbs_EDGE);
2222           while ( eIt->more() && seamEdge.IsNull() )
2223           {
2224             const TopoDS_Shape* e = eIt->next();
2225             if ( helper.IsRealSeam( *e ) )
2226               seamEdge = *e;
2227           }
2228           if ( !seamEdge.IsNull() )
2229           {
2230             _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.insert( make_pair( vInd, seamEdge ));
2231             break;
2232           }
2233         }
2234         _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.insert( make_pair( vInd, facesWOL[0] ));
2235         break;
2236       }
2237       case 2:
2238       {
2239         // find an edge shared by 2 faces
2240         PShapeIteratorPtr eIt = helper.GetAncestors(vertex, *_mesh, TopAbs_EDGE);
2241         while ( eIt->more())
2242         {
2243           const TopoDS_Shape* e = eIt->next();
2244           if ( helper.IsSubShape( *e, facesWOL[0]) &&
2245                helper.IsSubShape( *e, facesWOL[1]))
2246           {
2247             _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.insert( make_pair( vInd, *e )); break;
2248           }
2249         }
2250         break;
2251       }
2252       default:
2253         return error("Not yet supported case", _sdVec[i]._index);
2254       }
2255     }
2256   }
2257
2258   // Add to _noShrinkShapes sub-shapes of FACE's that can't be shrinked since
2259   // the algo of the SOLID sharing the FACE does not support it or for other reasons
2260   set< string > notSupportAlgos; notSupportAlgos.insert( structAlgoName );
2261   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
2262   {
2263     map< TGeomID, TopoDS_Shape >::iterator e2f = _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.begin();
2264     for ( ; e2f != _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.end(); ++e2f )
2265     {
2266       const TopoDS_Shape& fWOL = e2f->second;
2267       const TGeomID     edgeID = e2f->first;
2268       TGeomID           faceID = getMeshDS()->ShapeToIndex( fWOL );
2269       TopoDS_Shape        edge = getMeshDS()->IndexToShape( edgeID );
2270       if ( edge.ShapeType() != TopAbs_EDGE )
2271         continue; // shrink shape is VERTEX
2272
2273       TopoDS_Shape solid;
2274       PShapeIteratorPtr soIt = helper.GetAncestors(fWOL, *_mesh, TopAbs_SOLID);
2275       while ( soIt->more() && solid.IsNull() )
2276       {
2277         const TopoDS_Shape* so = soIt->next();
2278         if ( !so->IsSame( _sdVec[i]._solid ))
2279           solid = *so;
2280       }
2281       if ( solid.IsNull() )
2282         continue;
2283
2284       bool noShrinkE = false;
2285       SMESH_Algo*  algo = _mesh->GetSubMesh( solid )->GetAlgo();
2286       bool isStructured = ( algo && algo->GetName() == structAlgoName );
2287       size_t     iSolid = _solids.FindIndex( solid ) - 1;
2288       if ( iSolid < _sdVec.size() && _sdVec[ iSolid ]._ignoreFaceIds.count( faceID ))
2289       {
2290         // the adjacent SOLID has NO layers on fWOL;
2291         // shrink allowed if
2292         // - there are layers on the EDGE in the adjacent SOLID
2293         // - there are NO layers in the adjacent SOLID && algo is unstructured and computed later
2294         bool hasWLAdj = (_sdVec[iSolid]._shrinkShape2Shape.count( edgeID ));
2295         bool shrinkAllowed = (( hasWLAdj ) ||
2296                               ( !isStructured && setBefore( _sdVec[ i ], _sdVec[ iSolid ] )));
2297         noShrinkE = !shrinkAllowed;
2298       }
2299       else if ( iSolid < _sdVec.size() )
2300       {
2301         // the adjacent SOLID has layers on fWOL;
2302         // check if SOLID's mesh is unstructured and then try to set it
2303         // to be computed after the i-th solid
2304         if ( isStructured || !setBefore( _sdVec[ i ], _sdVec[ iSolid ] ))
2305           noShrinkE = true; // don't shrink fWOL
2306       }
2307       else
2308       {
2309         // the adjacent SOLID has NO layers at all
2310         noShrinkE = isStructured;
2311       }
2312
2313       if ( noShrinkE )
2314       {
2315         _sdVec[i]._noShrinkShapes.insert( edgeID );
2316
2317         // check if there is a collision with to-shrink-from EDGEs in iSolid
2318         // if ( iSolid < _sdVec.size() )
2319         // {
2320         //   shapes.Clear();
2321         //   TopExp::MapShapes( fWOL, TopAbs_EDGE, shapes);
2322         //   for ( int iE = 1; iE <= shapes.Extent(); ++iE )
2323         //   {
2324         //     const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge( shapes( iE ));
2325         //     const TGeomID    eID = getMeshDS()->ShapeToIndex( E );
2326         //     if ( eID == edgeID ||
2327         //          !_sdVec[iSolid]._shrinkShape2Shape.count( eID ) ||
2328         //          _sdVec[i]._noShrinkShapes.count( eID ))
2329         //       continue;
2330         //     for ( int is1st = 0; is1st < 2; ++is1st )
2331         //     {
2332         //       TopoDS_Vertex V = helper.IthVertex( is1st, E );
2333         //       if ( _sdVec[i]._noShrinkShapes.count( getMeshDS()->ShapeToIndex( V ) ))
2334         //       {
2335         //         return error("No way to make a conformal mesh with "
2336         //                      "the given set of faces with layers", _sdVec[i]._index);
2337         //       }
2338         //     }
2339         //   }
2340         // }
2341       }
2342
2343       // add VERTEXes of the edge in _noShrinkShapes, which is necessary if
2344       // _shrinkShape2Shape is different in the adjacent SOLID
2345       for ( TopoDS_Iterator vIt( edge ); vIt.More(); vIt.Next() )
2346       {
2347         TGeomID vID = getMeshDS()->ShapeToIndex( vIt.Value() );
2348         bool noShrinkV = false, noShrinkIfAdjMeshed = false;
2349
2350         if ( iSolid < _sdVec.size() )
2351         {
2352           if ( _sdVec[ iSolid ]._ignoreFaceIds.count( faceID ))
2353           {
2354             map< TGeomID, TopoDS_Shape >::iterator i2S, i2SAdj;
2355             i2S    = _sdVec[i     ]._shrinkShape2Shape.find( vID );
2356             i2SAdj = _sdVec[iSolid]._shrinkShape2Shape.find( vID );
2357             if ( i2SAdj == _sdVec[iSolid]._shrinkShape2Shape.end() )
2358               noShrinkV = (( isStructured ) ||
2359                            ( noShrinkIfAdjMeshed = i2S->second.ShapeType() == TopAbs_EDGE ));
2360             else
2361               noShrinkV = ( ! i2S->second.IsSame( i2SAdj->second ));
2362           }
2363           else
2364           {
2365             noShrinkV = noShrinkE;
2366           }
2367         }
2368         else
2369         {
2370           // the adjacent SOLID has NO layers at all
2371           if ( isStructured )
2372           {
2373             noShrinkV = true;
2374           }
2375           else
2376           {
2377             noShrinkV = noShrinkIfAdjMeshed =
2378               ( _sdVec[i]._shrinkShape2Shape[ vID ].ShapeType() == TopAbs_EDGE );
2379           }
2380         }
2381
2382         if ( noShrinkV && noShrinkIfAdjMeshed )
2383         {
2384           // noShrinkV if FACEs in the adjacent SOLID are meshed
2385           PShapeIteratorPtr fIt = helper.GetAncestors( _sdVec[i]._shrinkShape2Shape[ vID ],
2386                                                        *_mesh, TopAbs_FACE, &solid );
2387           while ( fIt->more() )
2388           {
2389             const TopoDS_Shape* f = fIt->next();
2390             if ( !f->IsSame( fWOL ))
2391             {
2392               noShrinkV = ! _mesh->GetSubMesh( *f )->IsEmpty();
2393               break;
2394             }
2395           }
2396         }
2397         if ( noShrinkV )
2398           _sdVec[i]._noShrinkShapes.insert( vID );
2399       }
2400
2401     } // loop on _sdVec[i]._shrinkShape2Shape
2402   } // loop on _sdVec to fill in _SolidData::_noShrinkShapes
2403
2404
2405     // add FACEs of other SOLIDs to _ignoreFaceIds
2406   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
2407   {
2408     shapes.Clear();
2409     TopExp::MapShapes(_sdVec[i]._solid, TopAbs_FACE, shapes);
2410
2411     for ( exp.Init( _mesh->GetShapeToMesh(), TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
2412     {
2413       if ( !shapes.Contains( exp.Current() ))
2414         _sdVec[i]._ignoreFaceIds.insert( getMeshDS()->ShapeToIndex( exp.Current() ));
2415     }
2416   }
2417
2418   return true;
2419 }
2420
2421 //================================================================================
2422 /*!
2423  * \brief Finds FACEs w/o layers for a given SOLID by an hypothesis
2424  */
2425 //================================================================================
2426
2427 void _ViscousBuilder::getIgnoreFaces(const TopoDS_Shape&             solid,
2428                                      const StdMeshers_ViscousLayers* hyp,
2429                                      const TopoDS_Shape&             hypShape,
2430                                      set<TGeomID>&                   ignoreFaceIds)
2431 {
2432   TopExp_Explorer exp;
2433
2434   vector<TGeomID> ids = hyp->GetBndShapes();
2435   if ( hyp->IsToIgnoreShapes() ) // FACEs to ignore are given
2436   {
2437     for ( size_t ii = 0; ii < ids.size(); ++ii )
2438     {
2439       const TopoDS_Shape& s = getMeshDS()->IndexToShape( ids[ii] );
2440       if ( !s.IsNull() && s.ShapeType() == TopAbs_FACE )
2441         ignoreFaceIds.insert( ids[ii] );
2442     }
2443   }
2444   else // FACEs with layers are given
2445   {
2446     exp.Init( solid, TopAbs_FACE );
2447     for ( ; exp.More(); exp.Next() )
2448     {
2449       TGeomID faceInd = getMeshDS()->ShapeToIndex( exp.Current() );
2450       if ( find( ids.begin(), ids.end(), faceInd ) == ids.end() )
2451         ignoreFaceIds.insert( faceInd );
2452     }
2453   }
2454
2455   // ignore internal FACEs if inlets and outlets are specified
2456   if ( hyp->IsToIgnoreShapes() )
2457   {
2458     TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape solidsOfFace;
2459     TopExp::MapShapesAndAncestors( hypShape,
2460                                    TopAbs_FACE, TopAbs_SOLID, solidsOfFace);
2461
2462     for ( exp.Init( solid, TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
2463     {
2464       const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( exp.Current() );
2465       if ( SMESH_MesherHelper::NbAncestors( face, *_mesh, TopAbs_SOLID ) < 2 )
2466         continue;
2467
2468       int nbSolids = solidsOfFace.FindFromKey( face ).Extent();
2469       if ( nbSolids > 1 )
2470         ignoreFaceIds.insert( getMeshDS()->ShapeToIndex( face ));
2471     }
2472   }
2473 }
2474
2475 //================================================================================
2476 /*!
2477  * \brief Create the inner surface of the viscous layer and prepare data for infation
2478  */
2479 //================================================================================
2480
2481 bool _ViscousBuilder::makeLayer(_SolidData& data)
2482 {
2483   // get all sub-shapes to make layers on
2484   set<TGeomID> subIds, faceIds;
2485   subIds = data._noShrinkShapes;
2486   TopExp_Explorer exp( data._solid, TopAbs_FACE );
2487   for ( ; exp.More(); exp.Next() )
2488   {
2489     SMESH_subMesh* fSubM = _mesh->GetSubMesh( exp.Current() );
2490     if ( ! data._ignoreFaceIds.count( fSubM->GetId() ))
2491       faceIds.insert( fSubM->GetId() );
2492   }
2493
2494   // make a map to find new nodes on sub-shapes shared with other SOLID
2495   map< TGeomID, TNode2Edge* >::iterator s2ne;
2496   map< TGeomID, TopoDS_Shape >::iterator s2s = data._shrinkShape2Shape.begin();
2497   for (; s2s != data._shrinkShape2Shape.end(); ++s2s )
2498   {
2499     TGeomID shapeInd = s2s->first;
2500     for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
2501     {
2502       if ( _sdVec[i]._index == data._index ) continue;
2503       map< TGeomID, TopoDS_Shape >::iterator s2s2 = _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.find( shapeInd );
2504       if ( s2s2 != _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.end() &&
2505            *s2s == *s2s2 && !_sdVec[i]._n2eMap.empty() )
2506       {
2507         data._s2neMap.insert( make_pair( shapeInd, &_sdVec[i]._n2eMap ));
2508         break;
2509       }
2510     }
2511   }
2512
2513   // Create temporary faces and _LayerEdge's
2514
2515   dumpFunction(SMESH_Comment("makeLayers_")<<data._index);
2516
2517   data._stepSize = Precision::Infinite();
2518   data._stepSizeNodes[0] = 0;
2519
2520   SMESH_MesherHelper helper( *_mesh );
2521   helper.SetSubShape( data._solid );
2522   helper.SetElementsOnShape( true );
2523
2524   vector< const SMDS_MeshNode*> newNodes; // of a mesh face
2525   TNode2Edge::iterator n2e2;
2526
2527   // collect _LayerEdge's of shapes they are based on
2528   vector< _EdgesOnShape >& edgesByGeom = data._edgesOnShape;
2529   const int nbShapes = getMeshDS()->MaxShapeIndex();
2530   edgesByGeom.resize( nbShapes+1 );
2531
2532   // set data of _EdgesOnShape's
2533   if ( SMESH_subMesh* sm = _mesh->GetSubMesh( data._solid ))
2534   {
2535     SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = sm->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/false);
2536     while ( smIt->more() )
2537     {
2538       sm = smIt->next();
2539       if ( sm->GetSubShape().ShapeType() == TopAbs_FACE &&
2540            !faceIds.count( sm->GetId() ))
2541         continue;
2542       setShapeData( edgesByGeom[ sm->GetId() ], sm, data );
2543     }
2544   }
2545   // make _LayerEdge's
2546   for ( set<TGeomID>::iterator id = faceIds.begin(); id != faceIds.end(); ++id )
2547   {
2548     const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( getMeshDS()->IndexToShape( *id ));
2549     SMESH_subMesh* sm = _mesh->GetSubMesh( F );
2550     SMESH_ProxyMesh::SubMesh* proxySub =
2551       data._proxyMesh->getFaceSubM( F, /*create=*/true);
2552
2553     SMESHDS_SubMesh* smDS = sm->GetSubMeshDS();
2554     if ( !smDS ) return error(SMESH_Comment("Not meshed face ") << *id, data._index );
2555
2556     SMDS_ElemIteratorPtr eIt = smDS->GetElements();
2557     while ( eIt->more() )
2558     {
2559       const SMDS_MeshElement* face = eIt->next();
2560       double          faceMaxCosin = -1;
2561       _LayerEdge*     maxCosinEdge = 0;
2562       int             nbDegenNodes = 0;
2563
2564       newNodes.resize( face->NbCornerNodes() );
2565       for ( size_t i = 0 ; i < newNodes.size(); ++i )
2566       {
2567         const SMDS_MeshNode* n = face->GetNode( i );
2568         const int      shapeID = n->getshapeId();
2569         const bool onDegenShap = helper.IsDegenShape( shapeID );
2570         const bool onDegenEdge = ( onDegenShap && n->GetPosition()->GetDim() == 1 );
2571         if ( onDegenShap )
2572         {
2573           if ( onDegenEdge )
2574           {
2575             // substitute n on a degenerated EDGE with a node on a corresponding VERTEX
2576             const TopoDS_Shape& E = getMeshDS()->IndexToShape( shapeID );
2577             TopoDS_Vertex       V = helper.IthVertex( 0, TopoDS::Edge( E ));
2578             if ( const SMDS_MeshNode* vN = SMESH_Algo::VertexNode( V, getMeshDS() )) {
2579               n = vN;
2580               nbDegenNodes++;
2581             }
2582           }
2583           else
2584           {
2585             nbDegenNodes++;
2586           }
2587         }
2588         TNode2Edge::iterator n2e = data._n2eMap.insert( make_pair( n, (_LayerEdge*)0 )).first;
2589         if ( !(*n2e).second )
2590         {
2591           // add a _LayerEdge
2592           _LayerEdge* edge = new _LayerEdge();
2593           edge->_nodes.push_back( n );
2594           n2e->second = edge;
2595           edgesByGeom[ shapeID ]._edges.push_back( edge );
2596           const bool noShrink = data._noShrinkShapes.count( shapeID );
2597
2598           SMESH_TNodeXYZ xyz( n );
2599
2600           // set edge data or find already refined _LayerEdge and get data from it
2601           if (( !noShrink                                                     ) &&
2602               ( n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_FACE        ) &&
2603               (( s2ne = data._s2neMap.find( shapeID )) != data._s2neMap.end() ) &&
2604               (( n2e2 = (*s2ne).second->find( n )) != s2ne->second->end()     ))
2605           {
2606             _LayerEdge* foundEdge = (*n2e2).second;
2607             gp_XYZ        lastPos = edge->Copy( *foundEdge, edgesByGeom[ shapeID ], helper );
2608             foundEdge->_pos.push_back( lastPos );
2609             // location of the last node is modified and we restore it by foundEdge->_pos.back()
2610             const_cast< SMDS_MeshNode* >
2611               ( edge->_nodes.back() )->setXYZ( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() );
2612           }
2613           else
2614           {
2615             if ( !noShrink )
2616             {
2617               edge->_nodes.push_back( helper.AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() ));
2618             }
2619             if ( !setEdgeData( *edge, edgesByGeom[ shapeID ], helper, data ))
2620               return false;
2621
2622             if ( edge->_nodes.size() < 2 )
2623               edge->Block( data );
2624               //data._noShrinkShapes.insert( shapeID );
2625           }
2626           dumpMove(edge->_nodes.back());
2627
2628           if ( edge->_cosin > faceMaxCosin )
2629           {
2630             faceMaxCosin = edge->_cosin;
2631             maxCosinEdge = edge;
2632           }
2633         }
2634         newNodes[ i ] = n2e->second->_nodes.back();
2635
2636         if ( onDegenEdge )
2637           data._n2eMap.insert( make_pair( face->GetNode( i ), n2e->second ));
2638       }
2639       if ( newNodes.size() - nbDegenNodes < 2 )
2640         continue;
2641
2642       // create a temporary face
2643       const SMDS_MeshElement* newFace =
2644         new _TmpMeshFace( newNodes, --_tmpFaceID, face->getshapeId(), face->getIdInShape() );
2645       proxySub->AddElement( newFace );
2646
2647       // compute inflation step size by min size of element on a convex surface
2648       if ( faceMaxCosin > theMinSmoothCosin )
2649         limitStepSize( data, face, maxCosinEdge );
2650
2651     } // loop on 2D elements on a FACE
2652   } // loop on FACEs of a SOLID to create _LayerEdge's
2653
2654
2655   // Set _LayerEdge::_neibors
2656   TNode2Edge::iterator n2e;
2657   for ( size_t iS = 0; iS < data._edgesOnShape.size(); ++iS )
2658   {
2659     _EdgesOnShape& eos = data._edgesOnShape[iS];
2660     for ( size_t i = 0; i < eos._edges.size(); ++i )
2661     {
2662       _LayerEdge* edge = eos._edges[i];
2663       TIDSortedNodeSet nearNodes;
2664       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = edge->_nodes[0]->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
2665       while ( fIt->more() )
2666       {
2667         const SMDS_MeshElement* f = fIt->next();
2668         if ( !data._ignoreFaceIds.count( f->getshapeId() ))
2669           nearNodes.insert( f->begin_nodes(), f->end_nodes() );
2670       }
2671       nearNodes.erase( edge->_nodes[0] );
2672       edge->_neibors.reserve( nearNodes.size() );
2673       TIDSortedNodeSet::iterator node = nearNodes.begin();
2674       for ( ; node != nearNodes.end(); ++node )
2675         if (( n2e = data._n2eMap.find( *node )) != data._n2eMap.end() )
2676           edge->_neibors.push_back( n2e->second );
2677     }
2678   }
2679
2680   data._epsilon = 1e-7;
2681   if ( data._stepSize < 1. )
2682     data._epsilon *= data._stepSize;
2683
2684   if ( !findShapesToSmooth( data )) // _LayerEdge::_maxLen is computed here
2685     return false;
2686
2687   // limit data._stepSize depending on surface curvature and fill data._convexFaces
2688   limitStepSizeByCurvature( data ); // !!! it must be before node substitution in _Simplex
2689
2690   // Set target nodes into _Simplex and _LayerEdge's to _2NearEdges
2691   const SMDS_MeshNode* nn[2];
2692   for ( size_t iS = 0; iS < data._edgesOnShape.size(); ++iS )
2693   {
2694     _EdgesOnShape& eos = data._edgesOnShape[iS];
2695     for ( size_t i = 0; i < eos._edges.size(); ++i )
2696     {
2697       _LayerEdge* edge = eos._edges[i];
2698       if ( edge->IsOnEdge() )
2699       {
2700         // get neighbor nodes
2701         bool hasData = ( edge->_2neibors->_edges[0] );
2702         if ( hasData ) // _LayerEdge is a copy of another one
2703         {
2704           nn[0] = edge->_2neibors->srcNode(0);
2705           nn[1] = edge->_2neibors->srcNode(1);
2706         }
2707         else if ( !findNeiborsOnEdge( edge, nn[0],nn[1], eos, data ))
2708         {
2709           return false;
2710         }
2711         // set neighbor _LayerEdge's
2712         for ( int j = 0; j < 2; ++j )
2713         {
2714           if (( n2e = data._n2eMap.find( nn[j] )) == data._n2eMap.end() )
2715             return error("_LayerEdge not found by src node", data._index);
2716           edge->_2neibors->_edges[j] = n2e->second;
2717         }
2718         if ( !hasData )
2719           edge->SetDataByNeighbors( nn[0], nn[1], eos, helper );
2720       }
2721
2722       for ( size_t j = 0; j < edge->_simplices.size(); ++j )
2723       {
2724         _Simplex& s = edge->_simplices[j];
2725         s._nNext = data._n2eMap[ s._nNext ]->_nodes.back();
2726         s._nPrev = data._n2eMap[ s._nPrev ]->_nodes.back();
2727       }
2728
2729       // For an _LayerEdge on a degenerated EDGE, copy some data from
2730       // a corresponding _LayerEdge on a VERTEX
2731       // (issue 52453, pb on a downloaded SampleCase2-Tet-netgen-mephisto.hdf)
2732       if ( helper.IsDegenShape( edge->_nodes[0]->getshapeId() ))
2733       {
2734         // Generally we should not get here
2735         if ( eos.ShapeType() != TopAbs_EDGE )
2736           continue;
2737         TopoDS_Vertex V = helper.IthVertex( 0, TopoDS::Edge( eos._shape ));
2738         const SMDS_MeshNode* vN = SMESH_Algo::VertexNode( V, getMeshDS() );
2739         if (( n2e = data._n2eMap.find( vN )) == data._n2eMap.end() )
2740           continue;
2741         const _LayerEdge* vEdge = n2e->second;
2742         edge->_normal    = vEdge->_normal;
2743         edge->_lenFactor = vEdge->_lenFactor;
2744         edge->_cosin     = vEdge->_cosin;
2745       }
2746
2747     } // loop on data._edgesOnShape._edges
2748   } // loop on data._edgesOnShape
2749
2750   // fix _LayerEdge::_2neibors on EDGEs to smooth
2751   // map< TGeomID,Handle(Geom_Curve)>::iterator e2c = data._edge2curve.begin();
2752   // for ( ; e2c != data._edge2curve.end(); ++e2c )
2753   //   if ( !e2c->second.IsNull() )
2754   //   {
2755   //     if ( _EdgesOnShape* eos = data.GetShapeEdges( e2c->first ))
2756   //       data.Sort2NeiborsOnEdge( eos->_edges );
2757   //   }
2758
2759   dumpFunctionEnd();
2760   return true;
2761 }
2762
2763 //================================================================================
2764 /*!
2765  * \brief Compute inflation step size by min size of element on a convex surface
2766  */
2767 //================================================================================
2768
2769 void _ViscousBuilder::limitStepSize( _SolidData&             data,
2770                                      const SMDS_MeshElement* face,
2771                                      const _LayerEdge*       maxCosinEdge )
2772 {
2773   int iN = 0;
2774   double minSize = 10 * data._stepSize;
2775   const int nbNodes = face->NbCornerNodes();
2776   for ( int i = 0; i < nbNodes; ++i )
2777   {
2778     const SMDS_MeshNode* nextN = face->GetNode( SMESH_MesherHelper::WrapIndex( i+1, nbNodes ));
2779     const SMDS_MeshNode*  curN = face->GetNode( i );
2780     if ( nextN->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE ||
2781          curN-> GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
2782     {
2783       double dist = SMESH_TNodeXYZ( curN ).Distance( nextN );
2784       if ( dist < minSize )
2785         minSize = dist, iN = i;
2786     }
2787   }
2788   double newStep = 0.8 * minSize / maxCosinEdge->_lenFactor;
2789   if ( newStep < data._stepSize )
2790   {
2791     data._stepSize = newStep;
2792     data._stepSizeCoeff = 0.8 / maxCosinEdge->_lenFactor;
2793     data._stepSizeNodes[0] = face->GetNode( iN );
2794     data._stepSizeNodes[1] = face->GetNode( SMESH_MesherHelper::WrapIndex( iN+1, nbNodes ));
2795   }
2796 }
2797
2798 //================================================================================
2799 /*!
2800  * \brief Compute inflation step size by min size of element on a convex surface
2801  */
2802 //================================================================================
2803
2804 void _ViscousBuilder::limitStepSize( _SolidData& data, const double minSize )
2805 {
2806   if ( minSize < data._stepSize )
2807   {
2808     data._stepSize = minSize;
2809     if ( data._stepSizeNodes[0] )
2810     {
2811       double dist =
2812         SMESH_TNodeXYZ(data._stepSizeNodes[0]).Distance(data._stepSizeNodes[1]);
2813       data._stepSizeCoeff = data._stepSize / dist;
2814     }
2815   }
2816 }
2817
2818 //================================================================================
2819 /*!
2820  * \brief Limit data._stepSize by evaluating curvature of shapes and fill data._convexFaces
2821  */
2822 //================================================================================
2823
2824 void _ViscousBuilder::limitStepSizeByCurvature( _SolidData& data )
2825 {
2826   SMESH_MesherHelper helper( *_mesh );
2827
2828   BRepLProp_SLProps surfProp( 2, 1e-6 );
2829   data._convexFaces.clear();
2830
2831   for ( size_t iS = 0; iS < data._edgesOnShape.size(); ++iS )
2832   {
2833     _EdgesOnShape& eof = data._edgesOnShape[iS];
2834     if ( eof.ShapeType() != TopAbs_FACE ||
2835          data._ignoreFaceIds.count( eof._shapeID ))
2836       continue;
2837
2838     TopoDS_Face        F = TopoDS::Face( eof._shape );
2839     const TGeomID faceID = eof._shapeID;
2840
2841     BRepAdaptor_Surface surface( F, false );
2842     surfProp.SetSurface( surface );
2843
2844     _ConvexFace cnvFace;
2845     cnvFace._face = F;
2846     cnvFace._normalsFixed = false;
2847     cnvFace._isTooCurved = false;
2848
2849     double maxCurvature = cnvFace.GetMaxCurvature( data, eof, surfProp, helper );
2850     if ( maxCurvature > 0 )
2851     {
2852       limitStepSize( data, 0.9 / maxCurvature );
2853       findEdgesToUpdateNormalNearConvexFace( cnvFace, data, helper );
2854     }
2855     if ( !cnvFace._isTooCurved ) continue;
2856
2857     _ConvexFace & convFace =
2858       data._convexFaces.insert( make_pair( faceID, cnvFace )).first->second;
2859
2860     // skip a closed surface (data._convexFaces is useful anyway)
2861     bool isClosedF = false;