src/StdMeshers/StdMeshers_ViscousLayers.cxx

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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 "SMESH_Algo.hxx"
  34 #include "SMESH_ComputeError.hxx"
  35 #include "SMESH_ControlsDef.hxx"
  36 #include "SMESH_Gen.hxx"
  37 #include "SMESH_Group.hxx"
  38 #include "SMESH_HypoFilter.hxx"
  39 #include "SMESH_Mesh.hxx"
  40 #include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
  41 #include "SMESH_MesherHelper.hxx"
  42 #include "SMESH_ProxyMesh.hxx"
  43 #include "SMESH_subMesh.hxx"
  44 #include "SMESH_subMeshEventListener.hxx"
  45 #include "StdMeshers_FaceSide.hxx"
  46
  47 #include <BRepAdaptor_Curve2d.hxx>
  48 #include <BRepAdaptor_Surface.hxx>
  49 #include <BRepLProp_SLProps.hxx>
  50 #include <BRep_Tool.hxx>
  51 #include <Bnd_B2d.hxx>
  52 #include <Bnd_B3d.hxx>
  53 #include <ElCLib.hxx>
  54 #include <GCPnts_AbscissaPoint.hxx>
  55 #include <Geom2d_Circle.hxx>
  56 #include <Geom2d_Line.hxx>
  57 #include <Geom2d_TrimmedCurve.hxx>
  58 #include <GeomAdaptor_Curve.hxx>
  59 #include <GeomLib.hxx>
  60 #include <Geom_Circle.hxx>
  61 #include <Geom_Curve.hxx>
  62 #include <Geom_Line.hxx>
  63 #include <Geom_TrimmedCurve.hxx>
  64 #include <Precision.hxx>
  65 #include <Standard_ErrorHandler.hxx>
  66 #include <Standard_Failure.hxx>
  67 #include <TColStd_Array1OfReal.hxx>
  68 #include <TopExp.hxx>
  69 #include <TopExp_Explorer.hxx>
  70 #include <TopTools_IndexedMapOfShape.hxx>
  71 #include <TopTools_ListOfShape.hxx>
  72 #include <TopTools_MapOfShape.hxx>
  73 #include <TopoDS.hxx>
  74 #include <TopoDS_Edge.hxx>
  75 #include <TopoDS_Face.hxx>
  76 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
  77 #include <gp_Ax1.hxx>
  78 #include <gp_Vec.hxx>
  79 #include <gp_XY.hxx>
  80
  81 #include <list>
  82 #include <string>
  83 #include <cmath>
  84 #include <limits>
  85
  86 //#define __myDEBUG
  87
  88 using namespace std;
  89
  90 //================================================================================
  91 namespace VISCOUS_3D
  92 {
  93   typedef int TGeomID;
  94
  95   enum UIndex { U_TGT = 1, U_SRC, LEN_TGT };
  96
  97   const double theMinSmoothCosin = 0.1;
  98
  99   /*!
 100    * \brief SMESH_ProxyMesh computed by _ViscousBuilder for a SOLID.
 101    * It is stored in a SMESH_subMesh of the SOLID as SMESH_subMeshEventListenerData
 102    */
 103   struct _MeshOfSolid : public SMESH_ProxyMesh,
 104                         public SMESH_subMeshEventListenerData
 105   {
 106     bool _n2nMapComputed;
 107
 108     _MeshOfSolid( SMESH_Mesh* mesh)
 109       :SMESH_subMeshEventListenerData( /*isDeletable=*/true),_n2nMapComputed(false)
 110     {
 111       SMESH_ProxyMesh::setMesh( *mesh );
 112     }
 113
 114     // returns submesh for a geom face
 115     SMESH_ProxyMesh::SubMesh* getFaceSubM(const TopoDS_Face& F, bool create=false)
 116     {
 117       TGeomID i = SMESH_ProxyMesh::shapeIndex(F);
 118       return create ? SMESH_ProxyMesh::getProxySubMesh(i) : findProxySubMesh(i);
 119     }
 120     void setNode2Node(const SMDS_MeshNode*                 srcNode,
 121                       const SMDS_MeshNode*                 proxyNode,
 122                       const SMESH_ProxyMesh::SubMesh* subMesh)
 123     {
 124       SMESH_ProxyMesh::setNode2Node( srcNode,proxyNode,subMesh);
 125     }
 126   };
 127   //--------------------------------------------------------------------------------
 128   /*!
 129    * \brief Listener of events of 3D sub-meshes computed with viscous layers.
 130    * It is used to clear an inferior dim sub-meshes modified by viscous layers
 131    */
 132   class _ShrinkShapeListener : SMESH_subMeshEventListener
 133   {
 134     _ShrinkShapeListener()
 135       : SMESH_subMeshEventListener(/*isDeletable=*/false,
 136                                    "StdMeshers_ViscousLayers::_ShrinkShapeListener") {}
 137   public:
 138     static SMESH_subMeshEventListener* Get() { static _ShrinkShapeListener l; return &l; }
 139     virtual void ProcessEvent(const int                       event,
 140                               const int                       eventType,
 141                               SMESH_subMesh*                  solidSM,
 142                               SMESH_subMeshEventListenerData* data,
 143                               const SMESH_Hypothesis*         hyp)
 144     {
 145       if ( SMESH_subMesh::COMPUTE_EVENT == eventType && solidSM->IsEmpty() && data )
 146       {
 147         SMESH_subMeshEventListener::ProcessEvent(event,eventType,solidSM,data,hyp);
 148       }
 149     }
 150   };
 151   //--------------------------------------------------------------------------------
 152   /*!
 153    * \brief Listener of events of 3D sub-meshes computed with viscous layers.
 154    * It is used to store data computed by _ViscousBuilder for a sub-mesh and to
 155    * delete the data as soon as it has been used
 156    */
 157   class _ViscousListener : SMESH_subMeshEventListener
 158   {
 159     _ViscousListener():
 160       SMESH_subMeshEventListener(/*isDeletable=*/false,
 161                                  "StdMeshers_ViscousLayers::_ViscousListener") {}
 162     static SMESH_subMeshEventListener* Get() { static _ViscousListener l; return &l; }
 163   public:
 164     virtual void ProcessEvent(const int                       event,
 165                               const int                       eventType,
 166                               SMESH_subMesh*                  subMesh,
 167                               SMESH_subMeshEventListenerData* data,
 168                               const SMESH_Hypothesis*         hyp)
 169     {
 170       if ( SMESH_subMesh::COMPUTE_EVENT == eventType )
 171       {
 172         // delete SMESH_ProxyMesh containing temporary faces
 173         subMesh->DeleteEventListener( this );
 174       }
 175     }
 176     // Finds or creates proxy mesh of the solid
 177     static _MeshOfSolid* GetSolidMesh(SMESH_Mesh*         mesh,
 178                                       const TopoDS_Shape& solid,
 179                                       bool                toCreate=false)
 180     {
 181       if ( !mesh ) return 0;
 182       SMESH_subMesh* sm = mesh->GetSubMesh(solid);
 183       _MeshOfSolid* data = (_MeshOfSolid*) sm->GetEventListenerData( Get() );
 184       if ( !data && toCreate )
 185       {
 186         data = new _MeshOfSolid(mesh);
 187         data->mySubMeshes.push_back( sm ); // to find SOLID by _MeshOfSolid
 188         sm->SetEventListener( Get(), data, sm );
 189       }
 190       return data;
 191     }
 192     // Removes proxy mesh of the solid
 193     static void RemoveSolidMesh(SMESH_Mesh* mesh, const TopoDS_Shape& solid)
 194     {
 195       mesh->GetSubMesh(solid)->DeleteEventListener( _ViscousListener::Get() );
 196     }
 197   };
 198
 199   //================================================================================
 200   /*!
 201    * \brief sets a sub-mesh event listener to clear sub-meshes of sub-shapes of
 202    * the main shape when sub-mesh of the main shape is cleared,
 203    * for example to clear sub-meshes of FACEs when sub-mesh of a SOLID
 204    * is cleared
 205    */
 206   //================================================================================
 207
 208   void ToClearSubWithMain( SMESH_subMesh* sub, const TopoDS_Shape& main)
 209   {
 210     SMESH_subMesh* mainSM = sub->GetFather()->GetSubMesh( main );
 211     SMESH_subMeshEventListenerData* data =
 212       mainSM->GetEventListenerData( _ShrinkShapeListener::Get());
 213     if ( data )
 214     {
 215       if ( find( data->mySubMeshes.begin(), data->mySubMeshes.end(), sub ) ==
 216            data->mySubMeshes.end())
 217         data->mySubMeshes.push_back( sub );
 218     }
 219     else
 220     {
 221       data = SMESH_subMeshEventListenerData::MakeData( /*dependent=*/sub );
 222       sub->SetEventListener( _ShrinkShapeListener::Get(), data, /*whereToListenTo=*/mainSM );
 223     }
 224   }
 225   //--------------------------------------------------------------------------------
 226   /*!
 227    * \brief Simplex (triangle or tetrahedron) based on 1 (tria) or 2 (tet) nodes of
 228    * _LayerEdge and 2 nodes of the mesh surface beening smoothed.
 229    * The class is used to check validity of face or volumes around a smoothed node;
 230    * it stores only 2 nodes as the other nodes are stored by _LayerEdge.
 231    */
 232   struct _Simplex
 233   {
 234     const SMDS_MeshNode *_nPrev, *_nNext; // nodes on a smoothed mesh surface
 235     const SMDS_MeshNode *_nOpp; // in 2D case, a node opposite to a smoothed node in QUAD
 236     _Simplex(const SMDS_MeshNode* nPrev=0,
 237              const SMDS_MeshNode* nNext=0,
 238              const SMDS_MeshNode* nOpp=0)
 239       : _nPrev(nPrev), _nNext(nNext), _nOpp(nOpp) {}
 240     bool IsForward(const SMDS_MeshNode* nSrc, const gp_XYZ* pntTgt) const
 241     {
 242       const double M[3][3] =
 243         {{ _nNext->X() - nSrc->X(), _nNext->Y() - nSrc->Y(), _nNext->Z() - nSrc->Z() },
 244          { pntTgt->X() - nSrc->X(), pntTgt->Y() - nSrc->Y(), pntTgt->Z() - nSrc->Z() },
 245          { _nPrev->X() - nSrc->X(), _nPrev->Y() - nSrc->Y(), _nPrev->Z() - nSrc->Z() }};
 246       double determinant = ( + M[0][0]*M[1][1]*M[2][2]
 247                              + M[0][1]*M[1][2]*M[2][0]
 248                              + M[0][2]*M[1][0]*M[2][1]
 249                              - M[0][0]*M[1][2]*M[2][1]
 250                              - M[0][1]*M[1][0]*M[2][2]
 251                              - M[0][2]*M[1][1]*M[2][0]);
 252       return determinant > 1e-100;
 253     }
 254     bool IsForward(const gp_XY&         tgtUV,
 255                    const SMDS_MeshNode* smoothedNode,
 256                    const TopoDS_Face&   face,
 257                    SMESH_MesherHelper&  helper,
 258                    const double         refSign) const
 259     {
 260       gp_XY prevUV = helper.GetNodeUV( face, _nPrev, smoothedNode );
 261       gp_XY nextUV = helper.GetNodeUV( face, _nNext, smoothedNode );
 262       gp_Vec2d v1( tgtUV, prevUV ), v2( tgtUV, nextUV );
 263       double d = v1 ^ v2;
 264       return d*refSign > 1e-100;
 265     }
 266     bool IsNeighbour(const _Simplex& other) const
 267     {
 268       return _nPrev == other._nNext || _nNext == other._nPrev;
 269     }
 270   };
 271   //--------------------------------------------------------------------------------
 272   /*!
 273    * Structure used to take into account surface curvature while smoothing
 274    */
 275   struct _Curvature
 276   {
 277     double _r; // radius
 278     double _k; // factor to correct node smoothed position
 279     double _h2lenRatio; // avgNormProj / (2*avgDist)
 280   public:
 281     static _Curvature* New( double avgNormProj, double avgDist )
 282     {
 283       _Curvature* c = 0;
 284       if ( fabs( avgNormProj / avgDist ) > 1./200 )
 285       {
 286         c = new _Curvature;
 287         c->_r = avgDist * avgDist / avgNormProj;
 288         c->_k = avgDist * avgDist / c->_r / c->_r;
 289         //c->_k = avgNormProj / c->_r;
 290         c->_k *= ( c->_r < 0 ? 1/1.1 : 1.1 ); // not to be too restrictive
 291         c->_h2lenRatio = avgNormProj / ( avgDist + avgDist );
 292       }
 293       return c;
 294     }
 295     double lenDelta(double len) const { return _k * ( _r + len ); }
 296     double lenDeltaByDist(double dist) const { return dist * _h2lenRatio; }
 297   };
 298   struct _LayerEdge;
 299   //--------------------------------------------------------------------------------
 300   /*!
 301    * Structure used to smooth a _LayerEdge (master) based on an EDGE.
 302    */
 303   struct _2NearEdges
 304   {
 305     // target nodes of 2 neighbour _LayerEdge's based on the same EDGE
 306     const SMDS_MeshNode* _nodes[2];
 307     // vectors from source nodes of 2 _LayerEdge's to the source node of master _LayerEdge
 308     //gp_XYZ               _vec[2];
 309     double               _wgt[2]; // weights of _nodes
 310     _LayerEdge*          _edges[2];
 311
 312      // normal to plane passing through _LayerEdge._normal and tangent of EDGE
 313     gp_XYZ*              _plnNorm;
 314
 315     _2NearEdges() { _nodes[0]=_nodes[1]=0; _plnNorm = 0; }
 316     void reverse() {
 317       std::swap( _nodes[0], _nodes[1] );
 318       std::swap( _wgt  [0], _wgt  [1] );
 319       std::swap( _edges[0], _edges[1] );
 320     }
 321   };
 322   //--------------------------------------------------------------------------------
 323   /*!
 324    * \brief Edge normal to surface, connecting a node on solid surface (_nodes[0])
 325    * and a node of the most internal layer (_nodes.back())
 326    */
 327   struct _LayerEdge
 328   {
 329     vector< const SMDS_MeshNode*> _nodes;
 330
 331     gp_XYZ              _normal; // to solid surface
 332     vector<gp_XYZ>      _pos; // points computed during inflation
 333     double              _len; // length achived with the last inflation step
 334     double              _cosin; // of angle (_normal ^ surface)
 335     double              _lenFactor; // to compute _len taking _cosin into account
 336
 337     // face or edge w/o layer along or near which _LayerEdge is inflated
 338     TopoDS_Shape        _sWOL;
 339     // simplices connected to the source node (_nodes[0]);
 340     // used for smoothing and quality check of _LayerEdge's based on the FACE
 341     vector<_Simplex>    _simplices;
 342     // data for smoothing of _LayerEdge's based on the EDGE
 343     _2NearEdges*        _2neibors;
 344
 345     _Curvature*         _curvature;
 346     // TODO:: detele _Curvature, _plnNorm
 347
 348     void SetNewLength( double len, SMESH_MesherHelper& helper );
 349     bool SetNewLength2d( Handle(Geom_Surface)& surface,
 350                          const TopoDS_Face&    F,
 351                          SMESH_MesherHelper&   helper );
 352     void SetDataByNeighbors( const SMDS_MeshNode* n1,
 353                              const SMDS_MeshNode* n2,
 354                              SMESH_MesherHelper&  helper);
 355     void InvalidateStep( int curStep, bool restoreLength=false );
 356     bool Smooth(int& badNb);
 357     bool SmoothOnEdge(Handle(Geom_Surface)& surface,
 358                       const TopoDS_Face&    F,
 359                       SMESH_MesherHelper&   helper);
 360     bool FindIntersection( SMESH_ElementSearcher&   searcher,
 361                            double &                 distance,
 362                            const double&            epsilon,
 363                            const SMDS_MeshElement** face = 0);
 364     bool SegTriaInter( const gp_Ax1&        lastSegment,
 365                        const SMDS_MeshNode* n0,
 366                        const SMDS_MeshNode* n1,
 367                        const SMDS_MeshNode* n2,
 368                        double&              dist,
 369                        const double&        epsilon) const;
 370     gp_Ax1 LastSegment(double& segLen) const;
 371     bool   IsOnEdge() const { return _2neibors; }
 372     gp_XYZ Copy( _LayerEdge& other, SMESH_MesherHelper& helper );
 373     void   SetCosin( double cosin );
 374   };
 375   struct _LayerEdgeCmp
 376   {
 377     bool operator () (const _LayerEdge* e1, const _LayerEdge* e2) const
 378     {
 379       const bool cmpNodes = ( e1 && e2 && e1->_nodes.size() && e2->_nodes.size() );
 380       return cmpNodes ? ( e1->_nodes[0]->GetID() < e2->_nodes[0]->GetID()) : ( e1 < e2 );
 381     }
 382   };
 383   //--------------------------------------------------------------------------------
 384   /*!
 385    * \brief Convex FACE whose radius of curvature is less than the thickness of
 386    *        layers. It is used to detect distortion of prisms based on a convex
 387    *        FACE and to update normals to enable further increasing the thickness
 388    */
 389   struct _ConvexFace
 390   {
 391     TopoDS_Face                     _face;
 392
 393     // edges whose _simplices are used to detect prism destorsion
 394     vector< _LayerEdge* >           _simplexTestEdges;
 395
 396     // map a sub-shape to it's index in _SolidData::_endEdgeOnShape vector
 397     map< TGeomID, int >             _subIdToEdgeEnd;
 398
 399     bool                            _normalsFixed;
 400
 401     bool GetCenterOfCurvature( _LayerEdge*         ledge,
 402                                BRepLProp_SLProps&  surfProp,
 403                                SMESH_MesherHelper& helper,
 404                                gp_Pnt &            center ) const;
 405     bool CheckPrisms() const;
 406   };
 407
 408   //--------------------------------------------------------------------------------
 409
 410   typedef map< const SMDS_MeshNode*, _LayerEdge*, TIDCompare > TNode2Edge;
 411
 412   //--------------------------------------------------------------------------------
 413   /*!
 414    * \brief Data of a SOLID
 415    */
 416   struct _SolidData
 417   {
 418     TopoDS_Shape                    _solid;
 419     const StdMeshers_ViscousLayers* _hyp;
 420     TopoDS_Shape                    _hypShape;
 421     _MeshOfSolid*                   _proxyMesh;
 422     set<TGeomID>                    _reversedFaceIds;
 423     set<TGeomID>                    _ignoreFaceIds; // WOL FACEs and FACEs of other SOLIDS
 424
 425     double                          _stepSize, _stepSizeCoeff;
 426     const SMDS_MeshNode*            _stepSizeNodes[2];
 427
 428     TNode2Edge                      _n2eMap;
 429     // map to find _n2eMap of another _SolidData by a shrink shape shared by two _SolidData's
 430     map< TGeomID, TNode2Edge* >     _s2neMap;
 431     // edges of _n2eMap. We keep same data in two containers because
 432     // iteration over the map is 5 time longer than over the vector
 433     vector< _LayerEdge* >           _edges;
 434
 435     // key:   an id of shape (EDGE or VERTEX) shared by a FACE with
 436     //        layers and a FACE w/o layers
 437     // value: the shape (FACE or EDGE) to shrink mesh on.
 438     //       _LayerEdge's basing on nodes on key shape are inflated along the value shape
 439     map< TGeomID, TopoDS_Shape >     _shrinkShape2Shape;
 440
 441     // Convex FACEs whose radius of curvature is less than the thickness of layers
 442     map< TGeomID, _ConvexFace >      _convexFaces;
 443
 444     // FACE's WOL, srink on which is forbiden due to algo on the adjacent SOLID
 445     set< TGeomID >                   _noShrinkFaces;
 446
 447     // <EDGE to smooth on> to <it's curve> -- for analytic smooth
 448     map< TGeomID,Handle(Geom_Curve)> _edge2curve;
 449
 450     // end indices in _edges of _LayerEdge on each shape, first go shapes to smooth
 451     vector< int >                    _endEdgeOnShape;
 452     int                              _nbShapesToSmooth;
 453
 454     double                           _epsilon; // precision for SegTriaInter()
 455
 456     int                              _index; // for debug
 457
 458     _SolidData(const TopoDS_Shape&             s=TopoDS_Shape(),
 459                const StdMeshers_ViscousLayers* h=0,
 460                const TopoDS_Shape&             hs=TopoDS_Shape(),
 461                _MeshOfSolid*                   m=0)
 462       :_solid(s), _hyp(h), _hypShape(hs), _proxyMesh(m) {}
 463     ~_SolidData();
 464
 465     Handle(Geom_Curve) CurveForSmooth( const TopoDS_Edge&    E,
 466                                        const int             iFrom,
 467                                        const int             iTo,
 468                                        Handle(Geom_Surface)& surface,
 469                                        const TopoDS_Face&    F,
 470                                        SMESH_MesherHelper&   helper);
 471
 472     void SortOnEdge( const TopoDS_Edge&  E,
 473                      const int           iFrom,
 474                      const int           iTo,
 475                      SMESH_MesherHelper& helper);
 476
 477     _ConvexFace* GetConvexFace( const TGeomID faceID )
 478     {
 479       map< TGeomID, _ConvexFace >::iterator id2face = _convexFaces.find( faceID );
 480       return id2face == _convexFaces.end() ? 0 : & id2face->second;
 481     }
 482     void GetEdgesOnShape( size_t end, int &  iBeg, int &  iEnd )
 483     {
 484       iBeg = end > 0 ? _endEdgeOnShape[ end-1 ] : 0;
 485       iEnd = _endEdgeOnShape[ end ];
 486     }
 487
 488     bool GetShapeEdges(const TGeomID shapeID, size_t& edgeEnd, int* iBeg=0, int* iEnd=0 ) const;
 489
 490     void AddShapesToSmooth( const set< TGeomID >& shapeIDs );
 491   };
 492   //--------------------------------------------------------------------------------
 493   /*!
 494    * \brief Container of centers of curvature at nodes on an EDGE bounding _ConvexFace
 495    */
 496   struct _CentralCurveOnEdge
 497   {
 498     bool                  _isDegenerated;
 499     vector< gp_Pnt >      _curvaCenters;
 500     vector< _LayerEdge* > _ledges;
 501     vector< gp_XYZ >      _normals; // new normal for each of _ledges
 502     vector< double >      _segLength2;
 503
 504     TopoDS_Edge           _edge;
 505     TopoDS_Face           _adjFace;
 506     bool                  _adjFaceToSmooth;
 507
 508     void Append( const gp_Pnt& center, _LayerEdge* ledge )
 509     {
 510       if ( _curvaCenters.size() > 0 )
 511         _segLength2.push_back( center.SquareDistance( _curvaCenters.back() ));
 512       _curvaCenters.push_back( center );
 513       _ledges.push_back( ledge );
 514       _normals.push_back( ledge->_normal );
 515     }
 516     bool FindNewNormal( const gp_Pnt& center, gp_XYZ& newNormal );
 517     void SetShapes( const TopoDS_Edge&  edge,
 518                     const _ConvexFace&  convFace,
 519                     const _SolidData&   data,
 520                     SMESH_MesherHelper& helper);
 521   };
 522   //--------------------------------------------------------------------------------
 523   /*!
 524    * \brief Data of node on a shrinked FACE
 525    */
 526   struct _SmoothNode
 527   {
 528     const SMDS_MeshNode*         _node;
 529     vector<_Simplex>             _simplices; // for quality check
 530
 531     enum SmoothType { LAPLACIAN, CENTROIDAL, ANGULAR, TFI };
 532
 533     bool Smooth(int&                  badNb,
 534                 Handle(Geom_Surface)& surface,
 535                 SMESH_MesherHelper&   helper,
 536                 const double          refSign,
 537                 SmoothType            how,
 538                 bool                  set3D);
 539
 540     gp_XY computeAngularPos(vector<gp_XY>& uv,
 541                             const gp_XY&   uvToFix,
 542                             const double   refSign );
 543   };
 544   //--------------------------------------------------------------------------------
 545   /*!
 546    * \brief Builder of viscous layers
 547    */
 548   class _ViscousBuilder
 549   {
 550   public:
 551     _ViscousBuilder();
 552     // does it's job
 553     SMESH_ComputeErrorPtr Compute(SMESH_Mesh&         mesh,
 554                                   const TopoDS_Shape& shape);
 555
 556     // restore event listeners used to clear an inferior dim sub-mesh modified by viscous layers
 557     void RestoreListeners();
 558
 559     // computes SMESH_ProxyMesh::SubMesh::_n2n;
 560     bool MakeN2NMap( _MeshOfSolid* pm );
 561
 562   private:
 563
 564     bool findSolidsWithLayers();
 565     bool findFacesWithLayers();
 566     bool makeLayer(_SolidData& data);
 567     bool setEdgeData(_LayerEdge& edge, const set<TGeomID>& subIds,
 568                      SMESH_MesherHelper& helper, _SolidData& data);
 569     gp_XYZ getFaceNormal(const SMDS_MeshNode* n,
 570                          const TopoDS_Face&   face,
 571                          SMESH_MesherHelper&  helper,
 572                          bool&                isOK,
 573                          bool                 shiftInside=false);
 574     gp_XYZ getWeigthedNormal( const SMDS_MeshNode*         n,
 575                               std::pair< TGeomID, gp_XYZ > fId2Normal[],
 576                               const int                    nbFaces );
 577     bool findNeiborsOnEdge(const _LayerEdge*     edge,
 578                            const SMDS_MeshNode*& n1,
 579                            const SMDS_MeshNode*& n2,
 580                            _SolidData&           data);
 581     void getSimplices( const SMDS_MeshNode* node, vector<_Simplex>& simplices,
 582                        const set<TGeomID>& ingnoreShapes,
 583                        const _SolidData*   dataToCheckOri = 0,
 584                        const bool          toSort = false);
 585     void findSimplexTestEdges( _SolidData&                    data,
 586                                vector< vector<_LayerEdge*> >& edgesByGeom);
 587     bool sortEdges( _SolidData&                    data,
 588                     vector< vector<_LayerEdge*> >& edgesByGeom);
 589     void limitStepSizeByCurvature( _SolidData&  data );
 590     void limitStepSize( _SolidData&             data,
 591                         const SMDS_MeshElement* face,
 592                         const _LayerEdge*       maxCosinEdge );
 593     void limitStepSize( _SolidData& data, const double minSize);
 594     bool inflate(_SolidData& data);
 595     bool smoothAndCheck(_SolidData& data, const int nbSteps, double & distToIntersection);
 596     bool smoothAnalyticEdge( _SolidData&           data,
 597                              const int             iFrom,
 598                              const int             iTo,
 599                              Handle(Geom_Surface)& surface,
 600                              const TopoDS_Face&    F,
 601                              SMESH_MesherHelper&   helper);
 602     bool updateNormals( _SolidData& data, SMESH_MesherHelper& helper, int stepNb );
 603     bool updateNormalsOfConvexFaces( _SolidData&         data,
 604                                      SMESH_MesherHelper& helper,
 605                                      int                 stepNb );
 606     bool refine(_SolidData& data);
 607     bool shrink();
 608     bool prepareEdgeToShrink( _LayerEdge& edge, const TopoDS_Face& F,
 609                               SMESH_MesherHelper& helper,
 610                               const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh );
 611     void fixBadFaces(const TopoDS_Face&          F,
 612                      SMESH_MesherHelper&         helper,
 613                      const bool                  is2D,
 614                      const int                   step,
 615                      set<const SMDS_MeshNode*> * involvedNodes=NULL);
 616     bool addBoundaryElements();
 617
 618     bool error( const string& text, int solidID=-1 );
 619     SMESHDS_Mesh* getMeshDS() { return _mesh->GetMeshDS(); }
 620
 621     // debug
 622     void makeGroupOfLE();
 623
 624     SMESH_Mesh*           _mesh;
 625     SMESH_ComputeErrorPtr _error;
 626
 627     vector< _SolidData >  _sdVec;
 628     int                   _tmpFaceID;
 629   };
 630   //--------------------------------------------------------------------------------
 631   /*!
 632    * \brief Shrinker of nodes on the EDGE
 633    */
 634   class _Shrinker1D
 635   {
 636     vector<double>                _initU;
 637     vector<double>                _normPar;
 638     vector<const SMDS_MeshNode*>  _nodes;
 639     const _LayerEdge*             _edges[2];
 640     bool                          _done;
 641   public:
 642     void AddEdge( const _LayerEdge* e, SMESH_MesherHelper& helper );
 643     void Compute(bool set3D, SMESH_MesherHelper& helper);
 644     void RestoreParams();
 645     void SwapSrcTgtNodes(SMESHDS_Mesh* mesh);
 646   };
 647   //--------------------------------------------------------------------------------
 648   /*!
 649    * \brief Class of temporary mesh face.
 650    * We can't use SMDS_FaceOfNodes since it's impossible to set it's ID which is
 651    * needed because SMESH_ElementSearcher internaly uses set of elements sorted by ID
 652    */
 653   struct _TmpMeshFace : public SMDS_MeshElement
 654   {
 655     vector<const SMDS_MeshNode* > _nn;
 656     _TmpMeshFace( const vector<const SMDS_MeshNode*>& nodes, int id, int faceID=-1):
 657       SMDS_MeshElement(id), _nn(nodes) { setShapeId(faceID); }
 658     virtual const SMDS_MeshNode* GetNode(const int ind) const { return _nn[ind]; }
 659     virtual SMDSAbs_ElementType  GetType() const              { return SMDSAbs_Face; }
 660     virtual vtkIdType GetVtkType() const                      { return -1; }
 661     virtual SMDSAbs_EntityType   GetEntityType() const        { return SMDSEntity_Last; }
 662     virtual SMDSAbs_GeometryType GetGeomType() const          { return SMDSGeom_TRIANGLE; }
 663     virtual SMDS_ElemIteratorPtr elementsIterator(SMDSAbs_ElementType) const
 664     { return SMDS_ElemIteratorPtr( new SMDS_NodeVectorElemIterator( _nn.begin(), _nn.end()));}
 665   };
 666   //--------------------------------------------------------------------------------
 667   /*!
 668    * \brief Class of temporary mesh face storing _LayerEdge it's based on
 669    */
 670   struct _TmpMeshFaceOnEdge : public _TmpMeshFace
 671   {
 672     _LayerEdge *_le1, *_le2;
 673     _TmpMeshFaceOnEdge( _LayerEdge* le1, _LayerEdge* le2, int ID ):
 674       _TmpMeshFace( vector<const SMDS_MeshNode*>(4), ID ), _le1(le1), _le2(le2)
 675     {
 676       _nn[0]=_le1->_nodes[0];
 677       _nn[1]=_le1->_nodes.back();
 678       _nn[2]=_le2->_nodes.back();
 679       _nn[3]=_le2->_nodes[0];
 680     }
 681   };
 682   //--------------------------------------------------------------------------------
 683   /*!
 684    * \brief Retriever of node coordinates either directly of from a surface by node UV.
 685    * \warning Location of a surface is ignored
 686    */
 687   struct _NodeCoordHelper
 688   {
 689     SMESH_MesherHelper&        _helper;
 690     const TopoDS_Face&         _face;
 691     Handle(Geom_Surface)       _surface;
 692     gp_XYZ (_NodeCoordHelper::* _fun)(const SMDS_MeshNode* n) const;
 693
 694     _NodeCoordHelper(const TopoDS_Face& F, SMESH_MesherHelper& helper, bool is2D)
 695       : _helper( helper ), _face( F )
 696     {
 697       if ( is2D )
 698       {
 699         TopLoc_Location loc;
 700         _surface = BRep_Tool::Surface( _face, loc );
 701       }
 702       if ( _surface.IsNull() )
 703         _fun = & _NodeCoordHelper::direct;
 704       else
 705         _fun = & _NodeCoordHelper::byUV;
 706     }
 707     gp_XYZ operator()(const SMDS_MeshNode* n) const { return (this->*_fun)( n ); }
 708
 709   private:
 710     gp_XYZ direct(const SMDS_MeshNode* n) const
 711     {
 712       return SMESH_TNodeXYZ( n );
 713     }
 714     gp_XYZ byUV  (const SMDS_MeshNode* n) const
 715     {
 716       gp_XY uv = _helper.GetNodeUV( _face, n );
 717       return _surface->Value( uv.X(), uv.Y() ).XYZ();
 718     }
 719   };
 720 } // namespace VISCOUS_3D
 721
 722
 723
 724 //================================================================================
 725 // StdMeshers_ViscousLayers hypothesis
 726 //
 727 StdMeshers_ViscousLayers::StdMeshers_ViscousLayers(int hypId, int studyId, SMESH_Gen* gen)
 728   :SMESH_Hypothesis(hypId, studyId, gen),
 729    _isToIgnoreShapes(1), _nbLayers(1), _thickness(1), _stretchFactor(1)
 730 {
 731   _name = StdMeshers_ViscousLayers::GetHypType();
 732   _param_algo_dim = -3; // auxiliary hyp used by 3D algos
 733 } // --------------------------------------------------------------------------------
 734 void StdMeshers_ViscousLayers::SetBndShapes(const std::vector<int>& faceIds, bool toIgnore)
 735 {
 736   if ( faceIds != _shapeIds )
 737     _shapeIds = faceIds, NotifySubMeshesHypothesisModification();
 738   if ( _isToIgnoreShapes != toIgnore )
 739     _isToIgnoreShapes = toIgnore, NotifySubMeshesHypothesisModification();
 740 } // --------------------------------------------------------------------------------
 741 void StdMeshers_ViscousLayers::SetTotalThickness(double thickness)
 742 {
 743   if ( thickness != _thickness )
 744     _thickness = thickness, NotifySubMeshesHypothesisModification();
 745 } // --------------------------------------------------------------------------------
 746 void StdMeshers_ViscousLayers::SetNumberLayers(int nb)
 747 {
 748   if ( _nbLayers != nb )
 749     _nbLayers = nb, NotifySubMeshesHypothesisModification();
 750 } // --------------------------------------------------------------------------------
 751 void StdMeshers_ViscousLayers::SetStretchFactor(double factor)
 752 {
 753   if ( _stretchFactor != factor )
 754     _stretchFactor = factor, NotifySubMeshesHypothesisModification();
 755 } // --------------------------------------------------------------------------------
 756 SMESH_ProxyMesh::Ptr
 757 StdMeshers_ViscousLayers::Compute(SMESH_Mesh&         theMesh,
 758                                   const TopoDS_Shape& theShape,
 759                                   const bool          toMakeN2NMap) const
 760 {
 761   using namespace VISCOUS_3D;
 762   _ViscousBuilder bulder;
 763   SMESH_ComputeErrorPtr err = bulder.Compute( theMesh, theShape );
 764   if ( err && !err->IsOK() )
 765     return SMESH_ProxyMesh::Ptr();
 766
 767   vector<SMESH_ProxyMesh::Ptr> components;
 768   TopExp_Explorer exp( theShape, TopAbs_SOLID );
 769   for ( ; exp.More(); exp.Next() )
 770   {
 771     if ( _MeshOfSolid* pm =
 772          _ViscousListener::GetSolidMesh( &theMesh, exp.Current(), /*toCreate=*/false))
 773     {
 774       if ( toMakeN2NMap && !pm->_n2nMapComputed )
 775         if ( !bulder.MakeN2NMap( pm ))
 776           return SMESH_ProxyMesh::Ptr();
 777       components.push_back( SMESH_ProxyMesh::Ptr( pm ));
 778       pm->myIsDeletable = false; // it will de deleted by boost::shared_ptr
 779     }
 780     _ViscousListener::RemoveSolidMesh ( &theMesh, exp.Current() );
 781   }
 782   switch ( components.size() )
 783   {
 784   case 0: break;
 785
 786   case 1: return components[0];
 787
 788   default: return SMESH_ProxyMesh::Ptr( new SMESH_ProxyMesh( components ));
 789   }
 790   return SMESH_ProxyMesh::Ptr();
 791 } // --------------------------------------------------------------------------------
 792 std::ostream & StdMeshers_ViscousLayers::SaveTo(std::ostream & save)
 793 {
 794   save << " " << _nbLayers
 795        << " " << _thickness
 796        << " " << _stretchFactor
 797        << " " << _shapeIds.size();
 798   for ( size_t i = 0; i < _shapeIds.size(); ++i )
 799     save << " " << _shapeIds[i];
 800   save << " " << !_isToIgnoreShapes; // negate to keep the behavior in old studies.
 801   return save;
 802 } // --------------------------------------------------------------------------------
 803 std::istream & StdMeshers_ViscousLayers::LoadFrom(std::istream & load)
 804 {
 805   int nbFaces, faceID, shapeToTreat;
 806   load >> _nbLayers >> _thickness >> _stretchFactor >> nbFaces;
 807   while ( _shapeIds.size() < nbFaces && load >> faceID )
 808     _shapeIds.push_back( faceID );
 809   if ( load >> shapeToTreat )
 810     _isToIgnoreShapes = !shapeToTreat;
 811   else
 812     _isToIgnoreShapes = true; // old behavior
 813   return load;
 814 } // --------------------------------------------------------------------------------
 815 bool StdMeshers_ViscousLayers::SetParametersByMesh(const SMESH_Mesh*   theMesh,
 816                                                    const TopoDS_Shape& theShape)
 817 {
 818   // TODO
 819   return false;
 820 }
 821 // END StdMeshers_ViscousLayers hypothesis
 822 //================================================================================
 823
 824 namespace
 825 {
 826   gp_XYZ getEdgeDir( const TopoDS_Edge& E, const TopoDS_Vertex& fromV )
 827   {
 828     gp_Vec dir;
 829     double f,l;
 830     Handle(Geom_Curve) c = BRep_Tool::Curve( E, f, l );
 831     gp_Pnt p = BRep_Tool::Pnt( fromV );
 832     double distF = p.SquareDistance( c->Value( f ));
 833     double distL = p.SquareDistance( c->Value( l ));
 834     c->D1(( distF < distL ? f : l), p, dir );
 835     if ( distL < distF ) dir.Reverse();
 836     return dir.XYZ();
 837   }
 838   //--------------------------------------------------------------------------------
 839   gp_XYZ getEdgeDir( const TopoDS_Edge& E, const SMDS_MeshNode* atNode,
 840                      SMESH_MesherHelper& helper)
 841   {
 842     gp_Vec dir;
 843     double f,l; gp_Pnt p;
 844     Handle(Geom_Curve) c = BRep_Tool::Curve( E, f, l );
 845     double u = helper.GetNodeU( E, atNode );
 846     c->D1( u, p, dir );
 847     return dir.XYZ();
 848   }
 849   //--------------------------------------------------------------------------------
 850   gp_XYZ getFaceDir( const TopoDS_Face& F, const TopoDS_Edge& fromE,
 851                      const SMDS_MeshNode* node, SMESH_MesherHelper& helper, bool& ok)
 852   {
 853     gp_XY uv = helper.GetNodeUV( F, node, 0, &ok );
 854     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( F );
 855     gp_Pnt p; gp_Vec du, dv, norm;
 856     surface->D1( uv.X(),uv.Y(), p, du,dv );
 857     norm = du ^ dv;
 858
 859     double f,l;
 860     Handle(Geom_Curve) c = BRep_Tool::Curve( fromE, f, l );
 861     double u = helper.GetNodeU( fromE, node, 0, &ok );
 862     c->D1( u, p, du );
 863     TopAbs_Orientation o = helper.GetSubShapeOri( F.Oriented(TopAbs_FORWARD), fromE);
 864     if ( o == TopAbs_REVERSED )
 865       du.Reverse();
 866
 867     gp_Vec dir = norm ^ du;
 868
 869     if ( node->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_VERTEX &&
 870          helper.IsClosedEdge( fromE ))
 871     {
 872       if ( fabs(u-f) < fabs(u-l)) c->D1( l, p, dv );
 873       else                        c->D1( f, p, dv );
 874       if ( o == TopAbs_REVERSED )
 875         dv.Reverse();
 876       gp_Vec dir2 = norm ^ dv;
 877       dir = dir.Normalized() + dir2.Normalized();
 878     }
 879     return dir.XYZ();
 880   }
 881   //--------------------------------------------------------------------------------
 882   gp_XYZ getFaceDir( const TopoDS_Face& F, const TopoDS_Vertex& fromV,
 883                      const SMDS_MeshNode* node, SMESH_MesherHelper& helper,
 884                      bool& ok, double* cosin=0)
 885   {
 886     TopoDS_Face faceFrw = F;
 887     faceFrw.Orientation( TopAbs_FORWARD );
 888     double f,l; TopLoc_Location loc;
 889     TopoDS_Edge edges[2]; // sharing a vertex
 890     int nbEdges = 0;
 891     {
 892       TopoDS_Vertex VV[2];
 893       TopExp_Explorer exp( faceFrw, TopAbs_EDGE );
 894       for ( ; exp.More() && nbEdges < 2; exp.Next() )
 895       {
 896         const TopoDS_Edge& e = TopoDS::Edge( exp.Current() );
 897         if ( SMESH_Algo::isDegenerated( e )) continue;
 898         TopExp::Vertices( e, VV[0], VV[1], /*CumOri=*/true );
 899         if ( VV[1].IsSame( fromV )) {
 900           edges[ 0 ] = e;
 901           nbEdges++;
 902         }
 903         else if ( VV[0].IsSame( fromV )) {
 904           edges[ 1 ] = e;
 905           nbEdges++;
 906         }
 907       }
 908     }
 909     gp_XYZ dir(0,0,0), edgeDir[2];
 910     if ( nbEdges == 2 )
 911     {
 912       // get dirs of edges going fromV
 913       ok = true;
 914       for ( size_t i = 0; i < nbEdges && ok; ++i )
 915       {
 916         edgeDir[i] = getEdgeDir( edges[i], fromV );
 917         double size2 = edgeDir[i].SquareModulus();
 918         if (( ok = size2 > numeric_limits<double>::min() ))
 919           edgeDir[i] /= sqrt( size2 );
 920       }
 921       if ( !ok ) return dir;
 922
 923       // get angle between the 2 edges
 924       gp_Vec faceNormal;
 925       double angle = helper.GetAngle( edges[0], edges[1], faceFrw, &faceNormal );
 926       if ( Abs( angle ) < 5 * M_PI/180 )
 927       {
 928         dir = ( faceNormal.XYZ() ^ edgeDir[0].Reversed()) + ( faceNormal.XYZ() ^ edgeDir[1] );
 929       }
 930       else
 931       {
 932         dir = edgeDir[0] + edgeDir[1];
 933         if ( angle < 0 )
 934           dir.Reverse();
 935       }
 936       if ( cosin ) {
 937         double angle = gp_Vec( edgeDir[0] ).Angle( dir );
 938         *cosin = Cos( angle );
 939       }
 940     }
 941     else if ( nbEdges == 1 )
 942     {
 943       dir = getFaceDir( faceFrw, edges[0], node, helper, ok );
 944       if ( cosin ) *cosin = 1.;
 945     }
 946     else
 947     {
 948       ok = false;
 949     }
 950
 951     return dir;
 952   }
 953   //================================================================================
 954   /*!
 955    * \brief Returns true if a FACE is bound by a concave EDGE
 956    */
 957   //================================================================================
 958
 959   bool isConcave( const TopoDS_Face& F, SMESH_MesherHelper& helper )
 960   {
 961     // if ( helper.Count( F, TopAbs_WIRE, /*useMap=*/false) > 1 )
 962     //   return true;
 963     gp_Vec2d drv1, drv2;
 964     gp_Pnt2d p;
 965     TopExp_Explorer eExp( F.Oriented( TopAbs_FORWARD ), TopAbs_EDGE );
 966     for ( ; eExp.More(); eExp.Next() )
 967     {
 968       const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge( eExp.Current() );
 969       if ( SMESH_Algo::isDegenerated( E )) continue;
 970       // check if 2D curve is concave
 971       BRepAdaptor_Curve2d curve( E, F );
 972       const int nbIntervals = curve.NbIntervals( GeomAbs_C2 );
 973       TColStd_Array1OfReal intervals(1, nbIntervals + 1 );
 974       curve.Intervals( intervals, GeomAbs_C2 );
 975       bool isConvex = true;
 976       for ( int i = 1; i <= nbIntervals && isConvex; ++i )
 977       {
 978         double u1 = intervals( i );
 979         double u2 = intervals( i+1 );
 980         curve.D2( 0.5*( u1+u2 ), p, drv1, drv2 );
 981         double cross = drv2 ^ drv1;
 982         if ( E.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
 983           cross = -cross;
 984         isConvex = ( cross > 0.1 ); //-1e-9 );
 985       }
 986       if ( !isConvex )
 987       {
 988         //cout << "Concave FACE " << helper.GetMeshDS()->ShapeToIndex( F ) << endl;
 989         return true;
 990       }
 991     }
 992     // check angles at VERTEXes
 993     TError error;
 994     TSideVector wires = StdMeshers_FaceSide::GetFaceWires( F, *helper.GetMesh(), 0, error );
 995     for ( size_t iW = 0; iW < wires.size(); ++iW )
 996     {
 997       const int nbEdges = wires[iW]->NbEdges();
 998       if ( nbEdges < 2 && SMESH_Algo::isDegenerated( wires[iW]->Edge(0)))
 999         continue;
1000       for ( int iE1 = 0; iE1 < nbEdges; ++iE1 )
1001       {
1002         if ( SMESH_Algo::isDegenerated( wires[iW]->Edge( iE1 ))) continue;
1003         int iE2 = ( iE1 + 1 ) % nbEdges;
1004         while ( SMESH_Algo::isDegenerated( wires[iW]->Edge( iE2 )))
1005           iE2 = ( iE2 + 1 ) % nbEdges;
1006         double angle = helper.GetAngle( wires[iW]->Edge( iE1 ),
1007                                         wires[iW]->Edge( iE2 ), F );
1008         if ( angle < -5. * M_PI / 180. )
1009           return true;
1010       }
1011     }
1012     return false;
1013   }
1014   //--------------------------------------------------------------------------------
1015   // DEBUG. Dump intermediate node positions into a python script
1016   // HOWTO use: run python commands written in a console to see
1017   //  construction steps of viscous layers
1018 #ifdef __myDEBUG
1019   ofstream* py;
1020   int       theNbFunc;
1021   struct PyDump {
1022     PyDump() {
1023       const char* fname = "/tmp/viscous.py";
1024       cout << "execfile('"<<fname<<"')"<<endl;
1025       py = new ofstream(fname);
1026       *py << "import SMESH" << endl
1027           << "from salome.smesh import smeshBuilder" << endl
1028           << "smesh  = smeshBuilder.New(salome.myStudy)" << endl
1029           << "meshSO = smesh.GetCurrentStudy().FindObjectID('0:1:2:3')" << endl
1030           << "mesh   = smesh.Mesh( meshSO.GetObject() )"<<endl;
1031       theNbFunc = 0;
1032     }
1033     void Finish() {
1034       if (py) {
1035         *py << "mesh.GroupOnFilter(SMESH.VOLUME,'Viscous Prisms',"
1036           "smesh.GetFilter(SMESH.VOLUME,SMESH.FT_ElemGeomType,'=',SMESH.Geom_PENTA))"<<endl;
1037         *py << "mesh.GroupOnFilter(SMESH.VOLUME,'Neg Volumes',"
1038           "smesh.GetFilter(SMESH.VOLUME,SMESH.FT_Volume3D,'<',0))"<<endl;
1039       }
1040       delete py; py=0;
1041     }
1042     ~PyDump() { Finish(); cout << "NB FUNCTIONS: " << theNbFunc << endl; }
1043   };
1044 #define dumpFunction(f) { _dumpFunction(f, __LINE__);}
1045 #define dumpMove(n)     { _dumpMove(n, __LINE__);}
1046 #define dumpCmd(txt)    { _dumpCmd(txt, __LINE__);}
1047   void _dumpFunction(const string& fun, int ln)
1048   { if (py) *py<< "def "<<fun<<"(): # "<< ln <<endl; cout<<fun<<"()"<<endl; ++theNbFunc; }
1049   void _dumpMove(const SMDS_MeshNode* n, int ln)
1050   { if (py) *py<< "  mesh.MoveNode( "<<n->GetID()<< ", "<< n->X()
1051                << ", "<<n->Y()<<", "<< n->Z()<< ")\t\t # "<< ln <<endl; }
1052   void _dumpCmd(const string& txt, int ln)
1053   { if (py) *py<< "  "<<txt<<" # "<< ln <<endl; }
1054   void dumpFunctionEnd()
1055   { if (py) *py<< "  return"<< endl; }
1056   void dumpChangeNodes( const SMDS_MeshElement* f )
1057   { if (py) { *py<< "  mesh.ChangeElemNodes( " << f->GetID()<<", [";
1058       for ( int i=1; i < f->NbNodes(); ++i ) *py << f->GetNode(i-1)->GetID()<<", ";
1059       *py << f->GetNode( f->NbNodes()-1 )->GetID() << " ])"<< endl; }}
1060 #define debugMsg( txt ) { cout << txt << " (line: " << __LINE__ << ")" << endl; }
1061 #else
1062   struct PyDump { void Finish() {} };
1063 #define dumpFunction(f) f
1064 #define dumpMove(n)
1065 #define dumpCmd(txt)
1066 #define dumpFunctionEnd()
1067 #define dumpChangeNodes(f)
1068 #define debugMsg( txt ) {}
1069 #endif
1070 }
1071
1072 using namespace VISCOUS_3D;
1073
1074 //================================================================================
1075 /*!
1076  * \brief Constructor of _ViscousBuilder
1077  */
1078 //================================================================================
1079
1080 _ViscousBuilder::_ViscousBuilder()
1081 {
1082   _error = SMESH_ComputeError::New(COMPERR_OK);
1083   _tmpFaceID = 0;
1084 }
1085
1086 //================================================================================
1087 /*!
1088  * \brief Stores error description and returns false
1089  */
1090 //================================================================================
1091
1092 bool _ViscousBuilder::error(const string& text, int solidId )
1093 {
1094   _error->myName    = COMPERR_ALGO_FAILED;
1095   _error->myComment = string("Viscous layers builder: ") + text;
1096   if ( _mesh )
1097   {
1098     SMESH_subMesh* sm = _mesh->GetSubMeshContaining( solidId );
1099     if ( !sm && !_sdVec.empty() )
1100       sm = _mesh->GetSubMeshContaining( _sdVec[0]._index );
1101     if ( sm && sm->GetSubShape().ShapeType() == TopAbs_SOLID )
1102     {
1103       SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
1104       if ( smError && smError->myAlgo )
1105         _error->myAlgo = smError->myAlgo;
1106       smError = _error;
1107     }
1108   }
1109   makeGroupOfLE(); // debug
1110
1111   return false;
1112 }
1113
1114 //================================================================================
1115 /*!
1116  * \brief At study restoration, restore event listeners used to clear an inferior
1117  *  dim sub-mesh modified by viscous layers
1118  */
1119 //================================================================================
1120
1121 void _ViscousBuilder::RestoreListeners()
1122 {
1123   // TODO
1124 }
1125
1126 //================================================================================
1127 /*!
1128  * \brief computes SMESH_ProxyMesh::SubMesh::_n2n
1129  */
1130 //================================================================================
1131
1132 bool _ViscousBuilder::MakeN2NMap( _MeshOfSolid* pm )
1133 {
1134   SMESH_subMesh* solidSM = pm->mySubMeshes.front();
1135   TopExp_Explorer fExp( solidSM->GetSubShape(), TopAbs_FACE );
1136   for ( ; fExp.More(); fExp.Next() )
1137   {
1138     SMESHDS_SubMesh* srcSmDS = pm->GetMeshDS()->MeshElements( fExp.Current() );
1139     const SMESH_ProxyMesh::SubMesh* prxSmDS = pm->GetProxySubMesh( fExp.Current() );
1140
1141     if ( !srcSmDS || !prxSmDS || !srcSmDS->NbElements() || !prxSmDS->NbElements() )
1142       continue;
1143     if ( srcSmDS->GetElements()->next() == prxSmDS->GetElements()->next())
1144       continue;
1145
1146     if ( srcSmDS->NbElements() != prxSmDS->NbElements() )
1147       return error( "Different nb elements in a source and a proxy sub-mesh", solidSM->GetId());
1148
1149     SMDS_ElemIteratorPtr srcIt = srcSmDS->GetElements();
1150     SMDS_ElemIteratorPtr prxIt = prxSmDS->GetElements();
1151     while( prxIt->more() )
1152     {
1153       const SMDS_MeshElement* fSrc = srcIt->next();
1154       const SMDS_MeshElement* fPrx = prxIt->next();
1155       if ( fSrc->NbNodes() != fPrx->NbNodes())
1156         return error( "Different elements in a source and a proxy sub-mesh", solidSM->GetId());
1157       for ( int i = 0 ; i < fPrx->NbNodes(); ++i )
1158         pm->setNode2Node( fSrc->GetNode(i), fPrx->GetNode(i), prxSmDS );
1159     }
1160   }
1161   pm->_n2nMapComputed = true;
1162   return true;
1163 }
1164
1165 //================================================================================
1166 /*!
1167  * \brief Does its job
1168  */
1169 //================================================================================
1170
1171 SMESH_ComputeErrorPtr _ViscousBuilder::Compute(SMESH_Mesh&         theMesh,
1172                                                const TopoDS_Shape& theShape)
1173 {
1174   // TODO: set priority of solids during Gen::Compute()
1175
1176   _mesh = & theMesh;
1177
1178   // check if proxy mesh already computed
1179   TopExp_Explorer exp( theShape, TopAbs_SOLID );
1180   if ( !exp.More() )
1181     return error("No SOLID's in theShape"), _error;
1182
1183   if ( _ViscousListener::GetSolidMesh( _mesh, exp.Current(), /*toCreate=*/false))
1184     return SMESH_ComputeErrorPtr(); // everything already computed
1185
1186   PyDump debugDump;
1187
1188   // TODO: ignore already computed SOLIDs
1189   if ( !findSolidsWithLayers())
1190     return _error;
1191
1192   if ( !findFacesWithLayers() )
1193     return _error;
1194
1195   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1196   {
1197     if ( ! makeLayer(_sdVec[i]) )
1198       return _error;
1199
1200     if ( _sdVec[i]._edges.size() == 0 )
1201       continue;
1202
1203     if ( ! inflate(_sdVec[i]) )
1204       return _error;
1205
1206     if ( ! refine(_sdVec[i]) )
1207       return _error;
1208   }
1209   if ( !shrink() )
1210     return _error;
1211
1212   addBoundaryElements();
1213
1214   makeGroupOfLE(); // debug
1215   debugDump.Finish();
1216
1217   return _error;
1218 }
1219
1220 //================================================================================
1221 /*!
1222  * \brief Finds SOLIDs to compute using viscous layers. Fills _sdVec
1223  */
1224 //================================================================================
1225
1226 bool _ViscousBuilder::findSolidsWithLayers()
1227 {
1228   // get all solids
1229   TopTools_IndexedMapOfShape allSolids;
1230   TopExp::MapShapes( _mesh->GetShapeToMesh(), TopAbs_SOLID, allSolids );
1231   _sdVec.reserve( allSolids.Extent());
1232
1233   SMESH_Gen* gen = _mesh->GetGen();
1234   SMESH_HypoFilter filter;
1235   for ( int i = 1; i <= allSolids.Extent(); ++i )
1236   {
1237     // find StdMeshers_ViscousLayers hyp assigned to the i-th solid
1238     SMESH_Algo* algo = gen->GetAlgo( *_mesh, allSolids(i) );
1239     if ( !algo ) continue;
1240     // TODO: check if algo is hidden
1241     const list <const SMESHDS_Hypothesis *> & allHyps =
1242       algo->GetUsedHypothesis(*_mesh, allSolids(i), /*ignoreAuxiliary=*/false);
1243     list< const SMESHDS_Hypothesis *>::const_iterator hyp = allHyps.begin();
1244     const StdMeshers_ViscousLayers* viscHyp = 0;
1245     for ( ; hyp != allHyps.end() && !viscHyp; ++hyp )
1246       viscHyp = dynamic_cast<const StdMeshers_ViscousLayers*>( *hyp );
1247     if ( viscHyp )
1248     {
1249       TopoDS_Shape hypShape;
1250       filter.Init( filter.Is( viscHyp ));
1251       _mesh->GetHypothesis( allSolids(i), filter, true, &hypShape );
1252
1253       _MeshOfSolid* proxyMesh = _ViscousListener::GetSolidMesh( _mesh,
1254                                                                 allSolids(i),
1255                                                                 /*toCreate=*/true);
1256       _sdVec.push_back( _SolidData( allSolids(i), viscHyp, hypShape, proxyMesh ));
1257       _sdVec.back()._index = getMeshDS()->ShapeToIndex( allSolids(i));
1258     }
1259   }
1260   if ( _sdVec.empty() )
1261     return error
1262       ( SMESH_Comment(StdMeshers_ViscousLayers::GetHypType()) << " hypothesis not found",0);
1263
1264   return true;
1265 }
1266
1267 //================================================================================
1268 /*!
1269  * \brief
1270  */
1271 //================================================================================
1272
1273 bool _ViscousBuilder::findFacesWithLayers()
1274 {
1275   SMESH_MesherHelper helper( *_mesh );
1276   TopExp_Explorer exp;
1277   TopTools_IndexedMapOfShape solids;
1278
1279   // collect all faces to ignore defined by hyp
1280   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1281   {
1282     solids.Add( _sdVec[i]._solid );
1283
1284     vector<TGeomID> ids = _sdVec[i]._hyp->GetBndShapes();
1285     if ( _sdVec[i]._hyp->IsToIgnoreShapes() ) // FACEs to ignore are given
1286     {
1287       for ( size_t ii = 0; ii < ids.size(); ++ii )
1288       {
1289         const TopoDS_Shape& s = getMeshDS()->IndexToShape( ids[ii] );
1290         if ( !s.IsNull() && s.ShapeType() == TopAbs_FACE )
1291           _sdVec[i]._ignoreFaceIds.insert( ids[ii] );
1292       }
1293     }
1294     else // FACEs with layers are given
1295     {
1296       exp.Init( _sdVec[i]._solid, TopAbs_FACE );
1297       for ( ; exp.More(); exp.Next() )
1298       {
1299         TGeomID faceInd = getMeshDS()->ShapeToIndex( exp.Current() );
1300         if ( find( ids.begin(), ids.end(), faceInd ) == ids.end() )
1301           _sdVec[i]._ignoreFaceIds.insert( faceInd );
1302       }
1303     }
1304
1305     // ignore internal FACEs if inlets and outlets are specified
1306     {
1307       TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape solidsOfFace;
1308       if ( _sdVec[i]._hyp->IsToIgnoreShapes() )
1309         TopExp::MapShapesAndAncestors( _sdVec[i]._hypShape,
1310                                        TopAbs_FACE, TopAbs_SOLID, solidsOfFace);
1311
1312       exp.Init( _sdVec[i]._solid.Oriented( TopAbs_FORWARD ), TopAbs_FACE );
1313       for ( ; exp.More(); exp.Next() )
1314       {
1315         const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( exp.Current() );
1316         if ( helper.NbAncestors( face, *_mesh, TopAbs_SOLID ) < 2 )
1317           continue;
1318
1319         const TGeomID faceInd = getMeshDS()->ShapeToIndex( face );
1320         if ( _sdVec[i]._hyp->IsToIgnoreShapes() )
1321         {
1322           int nbSolids = solidsOfFace.FindFromKey( face ).Extent();
1323           if ( nbSolids > 1 )
1324             _sdVec[i]._ignoreFaceIds.insert( faceInd );
1325         }
1326
1327         if ( helper.IsReversedSubMesh( face ))
1328         {
1329           _sdVec[i]._reversedFaceIds.insert( faceInd );
1330         }
1331       }
1332     }
1333   }
1334
1335   // Find faces to shrink mesh on (solution 2 in issue 0020832);
1336   TopTools_IndexedMapOfShape shapes;
1337   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1338   {
1339     shapes.Clear();
1340     TopExp::MapShapes(_sdVec[i]._solid, TopAbs_EDGE, shapes);
1341     for ( int iE = 1; iE <= shapes.Extent(); ++iE )
1342     {
1343       const TopoDS_Shape& edge = shapes(iE);
1344       // find 2 faces sharing an edge
1345       TopoDS_Shape FF[2];
1346       PShapeIteratorPtr fIt = helper.GetAncestors(edge, *_mesh, TopAbs_FACE);
1347       while ( fIt->more())
1348       {
1349         const TopoDS_Shape* f = fIt->next();
1350         if ( helper.IsSubShape( *f, _sdVec[i]._solid))
1351           FF[ int( !FF[0].IsNull()) ] = *f;
1352       }
1353       if( FF[1].IsNull() ) continue; // seam edge can be shared by 1 FACE only
1354       // check presence of layers on them
1355       int ignore[2];
1356       for ( int j = 0; j < 2; ++j )
1357         ignore[j] = _sdVec[i]._ignoreFaceIds.count ( getMeshDS()->ShapeToIndex( FF[j] ));
1358       if ( ignore[0] == ignore[1] )
1359         continue; // nothing interesting
1360       TopoDS_Shape fWOL = FF[ ignore[0] ? 0 : 1 ];
1361       // check presence of layers on fWOL within an adjacent SOLID
1362       PShapeIteratorPtr sIt = helper.GetAncestors( fWOL, *_mesh, TopAbs_SOLID );
1363       while ( const TopoDS_Shape* solid = sIt->next() )
1364         if ( !solid->IsSame( _sdVec[i]._solid ))
1365         {
1366           int iSolid = solids.FindIndex( *solid );
1367           int  iFace = getMeshDS()->ShapeToIndex( fWOL );
1368           if ( iSolid > 0 && !_sdVec[ iSolid-1 ]._ignoreFaceIds.count( iFace ))
1369           {
1370             _sdVec[i]._noShrinkFaces.insert( iFace );
1371             fWOL.Nullify();
1372           }
1373         }
1374       // add edge to maps
1375       if ( !fWOL.IsNull())
1376       {
1377         TGeomID edgeInd = getMeshDS()->ShapeToIndex( edge );
1378         _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.insert( make_pair( edgeInd, fWOL ));
1379       }
1380     }
1381   }
1382   // Exclude from _shrinkShape2Shape FACE's that can't be shrinked since
1383   // the algo of the SOLID sharing the FACE does not support it
1384   set< string > notSupportAlgos; notSupportAlgos.insert("Hexa_3D");
1385   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1386   {
1387     TopTools_MapOfShape noShrinkVertices;
1388     map< TGeomID, TopoDS_Shape >::iterator e2f = _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.begin();
1389     for ( ; e2f != _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.end(); ++e2f )
1390     {
1391       const TopoDS_Shape& fWOL = e2f->second;
1392       TGeomID           edgeID = e2f->first;
1393       bool notShrinkFace = false;
1394       PShapeIteratorPtr soIt = helper.GetAncestors(fWOL, *_mesh, TopAbs_SOLID);
1395       while ( soIt->more())
1396       {
1397         const TopoDS_Shape* solid = soIt->next();
1398         if ( _sdVec[i]._solid.IsSame( *solid )) continue;
1399         SMESH_Algo* algo = _mesh->GetGen()->GetAlgo( *_mesh, *solid );
1400         if ( !algo || !notSupportAlgos.count( algo->GetName() )) continue;
1401         notShrinkFace = true;
1402         for ( size_t j = 0; j < _sdVec.size(); ++j )
1403         {
1404           if ( _sdVec[j]._solid.IsSame( *solid ) )
1405             if ( _sdVec[j]._shrinkShape2Shape.count( edgeID ))
1406               notShrinkFace = false;
1407         }
1408       }
1409       if ( notShrinkFace )
1410       {
1411         _sdVec[i]._noShrinkFaces.insert( getMeshDS()->ShapeToIndex( fWOL ));
1412         for ( TopExp_Explorer vExp( fWOL, TopAbs_VERTEX ); vExp.More(); vExp.Next() )
1413           noShrinkVertices.Add( vExp.Current() );
1414       }
1415     }
1416     // erase from _shrinkShape2Shape all srink EDGE's of a SOLID connected
1417     // to the found not shrinked fWOL's
1418     e2f = _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.begin();
1419     for ( ; e2f != _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.end(); )
1420     {
1421       TGeomID edgeID = e2f->first;
1422       TopoDS_Vertex VV[2];
1423       TopExp::Vertices( TopoDS::Edge( getMeshDS()->IndexToShape( edgeID )),VV[0],VV[1]);
1424       if ( noShrinkVertices.Contains( VV[0] ) || noShrinkVertices.Contains( VV[1] ))
1425       {
1426         _sdVec[i]._noShrinkFaces.insert( getMeshDS()->ShapeToIndex( e2f->second ));
1427         _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.erase( e2f++ );
1428       }
1429       else
1430       {
1431         e2f++;
1432       }
1433     }
1434   }
1435
1436   // Find the SHAPE along which to inflate _LayerEdge based on VERTEX
1437
1438   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1439   {
1440     shapes.Clear();
1441     TopExp::MapShapes(_sdVec[i]._solid, TopAbs_VERTEX, shapes);
1442     for ( int iV = 1; iV <= shapes.Extent(); ++iV )
1443     {
1444       const TopoDS_Shape& vertex = shapes(iV);
1445       // find faces WOL sharing the vertex
1446       vector< TopoDS_Shape > facesWOL;
1447       int totalNbFaces = 0;
1448       PShapeIteratorPtr fIt = helper.GetAncestors(vertex, *_mesh, TopAbs_FACE);
1449       while ( fIt->more())
1450       {
1451         const TopoDS_Shape* f = fIt->next();
1452         if ( helper.IsSubShape( *f, _sdVec[i]._solid ) )
1453         {
1454           totalNbFaces++;
1455           const int fID = getMeshDS()->ShapeToIndex( *f );
1456           if ( _sdVec[i]._ignoreFaceIds.count ( fID ) &&
1457                !_sdVec[i]._noShrinkFaces.count( fID ))
1458             facesWOL.push_back( *f );
1459         }
1460       }
1461       if ( facesWOL.size() == totalNbFaces || facesWOL.empty() )
1462         continue; // no layers at this vertex or no WOL
1463       TGeomID vInd = getMeshDS()->ShapeToIndex( vertex );
1464       switch ( facesWOL.size() )
1465       {
1466       case 1:
1467       {
1468         helper.SetSubShape( facesWOL[0] );
1469         if ( helper.IsRealSeam( vInd )) // inflate along a seam edge?
1470         {
1471           TopoDS_Shape seamEdge;
1472           PShapeIteratorPtr eIt = helper.GetAncestors(vertex, *_mesh, TopAbs_EDGE);
1473           while ( eIt->more() && seamEdge.IsNull() )
1474           {
1475             const TopoDS_Shape* e = eIt->next();
1476             if ( helper.IsRealSeam( *e ) )
1477               seamEdge = *e;
1478           }
1479           if ( !seamEdge.IsNull() )
1480           {
1481             _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.insert( make_pair( vInd, seamEdge ));
1482             break;
1483           }
1484         }
1485         _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.insert( make_pair( vInd, facesWOL[0] ));
1486         break;
1487       }
1488       case 2:
1489       {
1490         // find an edge shared by 2 faces
1491         PShapeIteratorPtr eIt = helper.GetAncestors(vertex, *_mesh, TopAbs_EDGE);
1492         while ( eIt->more())
1493         {
1494           const TopoDS_Shape* e = eIt->next();
1495           if ( helper.IsSubShape( *e, facesWOL[0]) &&
1496                helper.IsSubShape( *e, facesWOL[1]))
1497           {
1498             _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.insert( make_pair( vInd, *e )); break;
1499           }
1500         }
1501         break;
1502       }
1503       default:
1504         return error("Not yet supported case", _sdVec[i]._index);
1505       }
1506     }
1507   }
1508
1509   // add FACEs of other SOLIDs to _ignoreFaceIds
1510   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1511   {
1512     shapes.Clear();
1513     TopExp::MapShapes(_sdVec[i]._solid, TopAbs_FACE, shapes);
1514
1515     for ( exp.Init( _mesh->GetShapeToMesh(), TopAbs_FACE ); exp.More(); exp.Next() )
1516     {
1517       if ( !shapes.Contains( exp.Current() ))
1518         _sdVec[i]._ignoreFaceIds.insert( getMeshDS()->ShapeToIndex( exp.Current() ));
1519     }
1520   }
1521
1522   return true;
1523 }
1524
1525 //================================================================================
1526 /*!
1527  * \brief Create the inner surface of the viscous layer and prepare data for infation
1528  */
1529 //================================================================================
1530
1531 bool _ViscousBuilder::makeLayer(_SolidData& data)
1532 {
1533   // get all sub-shapes to make layers on
1534   set<TGeomID> subIds, faceIds;
1535   subIds = data._noShrinkFaces;
1536   TopExp_Explorer exp( data._solid, TopAbs_FACE );
1537   for ( ; exp.More(); exp.Next() )
1538     {
1539       SMESH_subMesh* fSubM = _mesh->GetSubMesh( exp.Current() );
1540       if ( ! data._ignoreFaceIds.count( getMeshDS()->ShapeToIndex( exp.Current() )))
1541         faceIds.insert( fSubM->GetId() );
1542       SMESH_subMeshIteratorPtr subIt =
1543         fSubM->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/true, /*complexShapeFirst=*/false);
1544       while ( subIt->more() )
1545         subIds.insert( subIt->next()->GetId() );
1546     }
1547
1548   // make a map to find new nodes on sub-shapes shared with other SOLID
1549   map< TGeomID, TNode2Edge* >::iterator s2ne;
1550   map< TGeomID, TopoDS_Shape >::iterator s2s = data._shrinkShape2Shape.begin();
1551   for (; s2s != data._shrinkShape2Shape.end(); ++s2s )
1552   {
1553     TGeomID shapeInd = s2s->first;
1554     for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
1555     {
1556       if ( _sdVec[i]._index == data._index ) continue;
1557       map< TGeomID, TopoDS_Shape >::iterator s2s2 = _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.find( shapeInd );
1558       if ( s2s2 != _sdVec[i]._shrinkShape2Shape.end() &&
1559            *s2s == *s2s2 && !_sdVec[i]._n2eMap.empty() )
1560       {
1561         data._s2neMap.insert( make_pair( shapeInd, &_sdVec[i]._n2eMap ));
1562         break;
1563       }
1564     }
1565   }
1566
1567   // Create temporary faces and _LayerEdge's
1568
1569   dumpFunction(SMESH_Comment("makeLayers_")<<data._index);
1570
1571   data._stepSize = Precision::Infinite();
1572   data._stepSizeNodes[0] = 0;
1573
1574   SMESH_MesherHelper helper( *_mesh );
1575   helper.SetSubShape( data._solid );
1576   helper.SetElementsOnShape(true);
1577
1578   vector< const SMDS_MeshNode*> newNodes; // of a mesh face
1579   TNode2Edge::iterator n2e2;
1580
1581   // collect _LayerEdge's of shapes they are based on
1582   const int nbShapes = getMeshDS()->MaxShapeIndex();
1583   vector< vector<_LayerEdge*> > edgesByGeom( nbShapes+1 );
1584
1585   for ( set<TGeomID>::iterator id = faceIds.begin(); id != faceIds.end(); ++id )
1586   {
1587     SMESHDS_SubMesh* smDS = getMeshDS()->MeshElements( *id );
1588     if ( !smDS ) return error(SMESH_Comment("Not meshed face ") << *id, data._index );
1589
1590     const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( getMeshDS()->IndexToShape( *id ));
1591     SMESH_ProxyMesh::SubMesh* proxySub =
1592       data._proxyMesh->getFaceSubM( F, /*create=*/true);
1593
1594     SMDS_ElemIteratorPtr eIt = smDS->GetElements();
1595     while ( eIt->more() )
1596     {
1597       const SMDS_MeshElement* face = eIt->next();
1598       newNodes.resize( face->NbCornerNodes() );
1599       double faceMaxCosin = -1;
1600       _LayerEdge* maxCosinEdge = 0;
1601       for ( int i = 0 ; i < face->NbCornerNodes(); ++i )
1602       {
1603         const SMDS_MeshNode* n = face->GetNode(i);
1604         TNode2Edge::iterator n2e = data._n2eMap.insert( make_pair( n, (_LayerEdge*)0 )).first;
1605         if ( !(*n2e).second )
1606         {
1607           // add a _LayerEdge
1608           _LayerEdge* edge = new _LayerEdge();
1609           n2e->second = edge;
1610           edge->_nodes.push_back( n );
1611           const int shapeID = n->getshapeId();
1612           edgesByGeom[ shapeID ].push_back( edge );
1613
1614           SMESH_TNodeXYZ xyz( n );
1615
1616           // set edge data or find already refined _LayerEdge and get data from it
1617           if ( n->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_FACE &&
1618                ( s2ne = data._s2neMap.find( shapeID )) != data._s2neMap.end() &&
1619                ( n2e2 = (*s2ne).second->find( n )) != s2ne->second->end())
1620           {
1621             _LayerEdge* foundEdge = (*n2e2).second;
1622             gp_XYZ        lastPos = edge->Copy( *foundEdge, helper );
1623             foundEdge->_pos.push_back( lastPos );
1624             // location of the last node is modified and we restore it by foundEdge->_pos.back()
1625             const_cast< SMDS_MeshNode* >
1626               ( edge->_nodes.back() )->setXYZ( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() );
1627           }
1628           else
1629           {
1630             edge->_nodes.push_back( helper.AddNode( xyz.X(), xyz.Y(), xyz.Z() ));
1631             if ( !setEdgeData( *edge, subIds, helper, data ))
1632               return false;
1633           }
1634           dumpMove(edge->_nodes.back());
1635
1636           if ( edge->_cosin > faceMaxCosin )
1637           {
1638             faceMaxCosin = edge->_cosin;
1639             maxCosinEdge = edge;
1640           }
1641         }
1642         newNodes[ i ] = n2e->second->_nodes.back();
1643       }
1644       // create a temporary face
1645       const SMDS_MeshElement* newFace =
1646         new _TmpMeshFace( newNodes, --_tmpFaceID, face->getshapeId() );
1647       proxySub->AddElement( newFace );
1648
1649       // compute inflation step size by min size of element on a convex surface
1650       if ( faceMaxCosin > theMinSmoothCosin )
1651         limitStepSize( data, face, maxCosinEdge );
1652     } // loop on 2D elements on a FACE
1653   } // loop on FACEs of a SOLID
1654
1655   data._epsilon = 1e-7;
1656   if ( data._stepSize < 1. )
1657     data._epsilon *= data._stepSize;
1658
1659   // Put _LayerEdge's into the vector data._edges
1660   if ( !sortEdges( data, edgesByGeom ))
1661     return false;
1662
1663   // limit data._stepSize depending on surface curvature and fill data._convexFaces
1664   limitStepSizeByCurvature( data ); // !!! it must be before node substitution in _Simplex
1665
1666   // Set target nodes into _Simplex and _2NearEdges of _LayerEdge's
1667   TNode2Edge::iterator n2e;
1668   for ( size_t i = 0; i < data._edges.size(); ++i )
1669   {
1670     if ( data._edges[i]->IsOnEdge())
1671       for ( int j = 0; j < 2; ++j )
1672       {
1673         if ( data._edges[i]->_nodes.back()->NbInverseElements(SMDSAbs_Volume) > 0 )
1674           break; // _LayerEdge is shared by two _SolidData's
1675         const SMDS_MeshNode* & n = data._edges[i]->_2neibors->_nodes[j];
1676         if (( n2e = data._n2eMap.find( n )) == data._n2eMap.end() )
1677           return error("_LayerEdge not found by src node", data._index);
1678         n = (*n2e).second->_nodes.back();
1679         data._edges[i]->_2neibors->_edges[j] = n2e->second;
1680       }
1681     //else
1682     for ( size_t j = 0; j < data._edges[i]->_simplices.size(); ++j )
1683     {
1684       _Simplex& s = data._edges[i]->_simplices[j];
1685       s._nNext = data._n2eMap[ s._nNext ]->_nodes.back();
1686       s._nPrev = data._n2eMap[ s._nPrev ]->_nodes.back();
1687     }
1688   }
1689
1690   dumpFunctionEnd();
1691   return true;
1692 }
1693
1694 //================================================================================
1695 /*!
1696  * \brief Compute inflation step size by min size of element on a convex surface
1697  */
1698 //================================================================================
1699
1700 void _ViscousBuilder::limitStepSize( _SolidData&             data,
1701                                      const SMDS_MeshElement* face,
1702                                      const _LayerEdge*       maxCosinEdge )
1703 {
1704   int iN = 0;
1705   double minSize = 10 * data._stepSize;
1706   const int nbNodes = face->NbCornerNodes();
1707   for ( int i = 0; i < nbNodes; ++i )
1708   {
1709     const SMDS_MeshNode* nextN = face->GetNode( SMESH_MesherHelper::WrapIndex( i+1, nbNodes ));
1710     const SMDS_MeshNode*  curN = face->GetNode( i );
1711     if ( nextN->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE ||
1712          curN-> GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_FACE )
1713     {
1714       double dist = SMESH_TNodeXYZ( curN ).Distance( nextN );
1715       if ( dist < minSize )
1716         minSize = dist, iN = i;
1717     }
1718   }
1719   double newStep = 0.8 * minSize / maxCosinEdge->_lenFactor;
1720   if ( newStep < data._stepSize )
1721   {
1722     data._stepSize = newStep;
1723     data._stepSizeCoeff = 0.8 / maxCosinEdge->_lenFactor;
1724     data._stepSizeNodes[0] = face->GetNode( iN );
1725     data._stepSizeNodes[1] = face->GetNode( SMESH_MesherHelper::WrapIndex( iN+1, nbNodes ));
1726   }
1727 }
1728
1729 //================================================================================
1730 /*!
1731  * \brief Compute inflation step size by min size of element on a convex surface
1732  */
1733 //================================================================================
1734
1735 void _ViscousBuilder::limitStepSize( _SolidData& data, const double minSize )
1736 {
1737   if ( minSize < data._stepSize )
1738   {
1739     data._stepSize = minSize;
1740     if ( data._stepSizeNodes[0] )
1741     {
1742       double dist =
1743         SMESH_TNodeXYZ(data._stepSizeNodes[0]).Distance(data._stepSizeNodes[1]);
1744       data._stepSizeCoeff = data._stepSize / dist;
1745     }
1746   }
1747 }
1748
1749 //================================================================================
1750 /*!
1751  * \brief Limit data._stepSize by evaluating curvature of shapes and fill data._convexFaces
1752  */
1753 //================================================================================
1754
1755 void _ViscousBuilder::limitStepSizeByCurvature( _SolidData& data )
1756 {
1757   const int nbTestPnt = 5; // on a FACE sub-shape
1758   const double minCurvature = 0.9 / data._hyp->GetTotalThickness();
1759
1760   BRepLProp_SLProps surfProp( 2, 1e-6 );
1761   SMESH_MesherHelper helper( *_mesh );
1762
1763   data._convexFaces.clear();
1764
1765   TopExp_Explorer face( data._solid, TopAbs_FACE );
1766   for ( ; face.More(); face.Next() )
1767   {
1768     const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( face.Current() );
1769     BRepAdaptor_Surface surface( F, false );
1770     surfProp.SetSurface( surface );
1771
1772     bool isTooCurved = false;
1773     int iBeg, iEnd;
1774
1775     _ConvexFace cnvFace;
1776     SMESH_subMesh *            sm = _mesh->GetSubMesh( F );
1777     const TGeomID          faceID = sm->GetId();
1778     if ( data._ignoreFaceIds.count( faceID )) continue;
1779     const double        oriFactor = ( F.Orientation() == TopAbs_REVERSED ? +1. : -1. );
1780     SMESH_subMeshIteratorPtr smIt = sm->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/true);
1781     while ( smIt->more() )
1782     {
1783       sm = smIt->next();
1784       const TGeomID subID = sm->GetId();
1785       // find _LayerEdge's of a sub-shape
1786       size_t edgesEnd;
1787       if ( data.GetShapeEdges( subID, edgesEnd, &iBeg, &iEnd ))
1788         cnvFace._subIdToEdgeEnd.insert( make_pair( subID, edgesEnd ));
1789       else
1790         continue;
1791       // check concavity and curvature and limit data._stepSize
1792       int nbLEdges = iEnd - iBeg;
1793       int step = Max( 1, nbLEdges / nbTestPnt );
1794       for ( ; iBeg < iEnd; iBeg += step )
1795       {
1796         gp_XY uv = helper.GetNodeUV( F, data._edges[ iBeg ]->_nodes[0] );
1797         surfProp.SetParameters( uv.X(), uv.Y() );
1798         if ( !surfProp.IsCurvatureDefined() )
1799           continue;
1800         if ( surfProp.MaxCurvature() * oriFactor > minCurvature )
1801         {
1802           limitStepSize( data, 0.9 / surfProp.MaxCurvature() * oriFactor );
1803           isTooCurved = true;
1804         }
1805         if ( surfProp.MinCurvature() * oriFactor > minCurvature )
1806         {
1807           limitStepSize( data, 0.9 / surfProp.MinCurvature() * oriFactor );
1808           isTooCurved = true;
1809         }
1810       }
1811     } // loop on sub-shapes of the FACE
1812
1813     if ( !isTooCurved ) continue;
1814
1815     _ConvexFace & convFace =
1816       data._convexFaces.insert( make_pair( faceID, cnvFace )).first->second;
1817
1818     convFace._face = F;
1819     convFace._normalsFixed = false;
1820
1821     // Fill _ConvexFace::_simplexTestEdges. These _LayerEdge's are used to detect
1822     // prism distortion.
1823     map< TGeomID, int >::iterator id2end = convFace._subIdToEdgeEnd.find( faceID );
1824     if ( id2end != convFace._subIdToEdgeEnd.end() )
1825     {
1826       // there are _LayerEdge's on the FACE it-self;
1827       // select _LayerEdge's near EDGEs
1828       data.GetEdgesOnShape( id2end->second, iBeg, iEnd );
1829       for ( ; iBeg < iEnd; ++iBeg )
1830       {
1831         _LayerEdge* ledge = data._edges[ iBeg ];
1832         for ( size_t j = 0; j < ledge->_simplices.size(); ++j )
1833           if ( ledge->_simplices[j]._nNext->GetPosition()->GetDim() < 2 )
1834           {
1835             convFace._simplexTestEdges.push_back( ledge );
1836             break;
1837           }
1838       }
1839     }
1840     else
1841     {
1842       // where there are no _LayerEdge's on a _ConvexFace,
1843       // as e.g. on a fillet surface with no internal nodes - issue 22580,
1844       // so that collision of viscous internal faces is not detected by check of
1845       // intersection of _LayerEdge's with the viscous internal faces.
1846
1847       set< const SMDS_MeshNode* > usedNodes;
1848
1849       // look for _LayerEdge's with null _sWOL
1850       map< TGeomID, int >::iterator id2end = convFace._subIdToEdgeEnd.begin();
1851       for ( ; id2end != convFace._subIdToEdgeEnd.end(); ++id2end )
1852       {
1853         data.GetEdgesOnShape( id2end->second, iBeg, iEnd );
1854         if ( iBeg >= iEnd || !data._edges[ iBeg ]->_sWOL.IsNull() )
1855           continue;
1856         for ( ; iBeg < iEnd; ++iBeg )
1857         {
1858           _LayerEdge* ledge = data._edges[ iBeg ];
1859           const SMDS_MeshNode* srcNode = ledge->_nodes[0];
1860           if ( !usedNodes.insert( srcNode ).second ) continue;
1861
1862           getSimplices( srcNode, ledge->_simplices, data._ignoreFaceIds, &data );
1863           for ( size_t i = 0; i < ledge->_simplices.size(); ++i )
1864           {
1865             usedNodes.insert( ledge->_simplices[i]._nPrev );
1866             usedNodes.insert( ledge->_simplices[i]._nNext );
1867           }
1868           convFace._simplexTestEdges.push_back( ledge );
1869         }
1870       }
1871     }
1872   } // loop on FACEs of data._solid
1873 }
1874
1875 //================================================================================
1876 /*!
1877  * \brief Separate shapes (and _LayerEdge's on them) to smooth from the rest ones
1878  */
1879 //================================================================================
1880
1881 bool _ViscousBuilder::sortEdges( _SolidData&                    data,
1882                                  vector< vector<_LayerEdge*> >& edgesByGeom)
1883 {
1884   // Find shapes needing smoothing; such a shape has _LayerEdge._normal on it's
1885   // boundry inclined at a sharp angle to the shape
1886
1887   list< TGeomID > shapesToSmooth;
1888
1889   SMESH_MesherHelper helper( *_mesh );
1890   bool ok = true;
1891
1892   for ( size_t iS = 0; iS < edgesByGeom.size(); ++iS )
1893   {
1894     vector<_LayerEdge*>& eS = edgesByGeom[iS];
1895     if ( eS.empty() ) continue;
1896     const TopoDS_Shape& S = getMeshDS()->IndexToShape( iS );
1897     bool needSmooth = false;
1898     switch ( S.ShapeType() )
1899     {
1900     case TopAbs_EDGE: {
1901
1902       bool isShrinkEdge = !eS[0]->_sWOL.IsNull();
1903       for ( TopoDS_Iterator vIt( S ); vIt.More() && !needSmooth; vIt.Next() )
1904       {
1905         TGeomID iV = getMeshDS()->ShapeToIndex( vIt.Value() );
1906         vector<_LayerEdge*>& eV = edgesByGeom[ iV ];
1907         if ( eV.empty() ) continue;
1908         // double cosin = eV[0]->_cosin;
1909         // bool badCosin =
1910         //   ( !eV[0]->_sWOL.IsNull() && ( eV[0]->_sWOL.ShapeType() == TopAbs_EDGE || !isShrinkEdge));
1911         // if ( badCosin )
1912         // {
1913         //   gp_Vec dir1, dir2;
1914         //   if ( eV[0]->_sWOL.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
1915         //     dir1 = getEdgeDir( TopoDS::Edge( eV[0]->_sWOL ), TopoDS::Vertex( vIt.Value() ));
1916         //   else
1917         //     dir1 = getFaceDir( TopoDS::Face( eV[0]->_sWOL ), TopoDS::Vertex( vIt.Value() ),
1918         //                        eV[0]->_nodes[0], helper, ok);
1919         //   dir2 = getEdgeDir( TopoDS::Edge( S ), TopoDS::Vertex( vIt.Value() ));
1920         //   double angle = dir1.Angle( dir2 );
1921         //   cosin = cos( angle );
1922         // }
1923         gp_Vec eDir = getEdgeDir( TopoDS::Edge( S ), TopoDS::Vertex( vIt.Value() ));
1924         double angle = eDir.Angle( eV[0]->_normal );
1925         double cosin = Cos( angle );
1926         needSmooth = ( cosin > theMinSmoothCosin );
1927       }
1928       break;
1929     }
1930     case TopAbs_FACE: {
1931
1932       for ( TopExp_Explorer eExp( S, TopAbs_EDGE ); eExp.More() && !needSmooth; eExp.Next() )
1933       {
1934         TGeomID iE = getMeshDS()->ShapeToIndex( eExp.Current() );
1935         vector<_LayerEdge*>& eE = edgesByGeom[ iE ];
1936         if ( eE.empty() ) continue;
1937         if ( eE[0]->_sWOL.IsNull() )
1938         {
1939           for ( size_t i = 0; i < eE.size() && !needSmooth; ++i )
1940             needSmooth = ( eE[i]->_cosin > theMinSmoothCosin );
1941         }
1942         else
1943         {
1944           const TopoDS_Face& F1 = TopoDS::Face( S );
1945           const TopoDS_Face& F2 = TopoDS::Face( eE[0]->_sWOL );
1946           const TopoDS_Edge& E  = TopoDS::Edge( eExp.Current() );
1947           for ( size_t i = 0; i < eE.size() && !needSmooth; ++i )
1948           {
1949             gp_Vec dir1 = getFaceDir( F1, E, eE[i]->_nodes[0], helper, ok );
1950             gp_Vec dir2 = getFaceDir( F2, E, eE[i]->_nodes[0], helper, ok );
1951             double angle = dir1.Angle( dir2 );
1952             double cosin = cos( angle );
1953             needSmooth = ( cosin > theMinSmoothCosin );
1954           }
1955         }
1956       }
1957       break;
1958     }
1959     case TopAbs_VERTEX:
1960       continue;
1961     default:;
1962     }
1963     if ( needSmooth )
1964     {
1965       if ( S.ShapeType() == TopAbs_EDGE ) shapesToSmooth.push_front( iS );
1966       else                                shapesToSmooth.push_back ( iS );
1967     }
1968
1969   } // loop on edgesByGeom
1970
1971   data._edges.reserve( data._n2eMap.size() );
1972   data._endEdgeOnShape.clear();
1973
1974   // first we put _LayerEdge's on shapes to smooth
1975   data._nbShapesToSmooth = 0;
1976   list< TGeomID >::iterator gIt = shapesToSmooth.begin();
1977   for ( ; gIt != shapesToSmooth.end(); ++gIt )
1978   {
1979     vector<_LayerEdge*>& eVec = edgesByGeom[ *gIt ];
1980     if ( eVec.empty() ) continue;
1981     data._edges.insert( data._edges.end(), eVec.begin(), eVec.end() );
1982     data._endEdgeOnShape.push_back( data._edges.size() );
1983     data._nbShapesToSmooth++;
1984     eVec.clear();
1985   }
1986
1987   // then the rest _LayerEdge's
1988   for ( size_t iS = 0; iS < edgesByGeom.size(); ++iS )
1989   {
1990     vector<_LayerEdge*>& eVec = edgesByGeom[iS];
1991     if ( eVec.empty() ) continue;
1992     data._edges.insert( data._edges.end(), eVec.begin(), eVec.end() );
1993     data._endEdgeOnShape.push_back( data._edges.size() );
1994     //eVec.clear();
1995   }
1996
1997   return ok;
1998 }
1999
2000 //================================================================================
2001 /*!
2002  * \brief Set data of _LayerEdge needed for smoothing
2003  *  \param subIds - ids of sub-shapes of a SOLID to take into account faces from
2004  */
2005 //================================================================================
2006
2007 bool _ViscousBuilder::setEdgeData(_LayerEdge&         edge,
2008                                   const set<TGeomID>& subIds,
2009                                   SMESH_MesherHelper& helper,
2010                                   _SolidData&         data)
2011 {
2012   SMESH_MeshEditor editor(_mesh);
2013
2014   const SMDS_MeshNode* node = edge._nodes[0]; // source node
2015   SMDS_TypeOfPosition posType = node->GetPosition()->GetTypeOfPosition();
2016
2017   edge._len       = 0;
2018   edge._2neibors  = 0;
2019   edge._curvature = 0;
2020
2021   // --------------------------
2022   // Compute _normal and _cosin
2023   // --------------------------
2024
2025   edge._cosin = 0;
2026   edge._normal.SetCoord(0,0,0);
2027
2028   int totalNbFaces = 0;
2029   gp_Vec geomNorm;
2030   bool normOK = true;
2031
2032   const TGeomID shapeInd = node->getshapeId();
2033   map< TGeomID, TopoDS_Shape >::const_iterator s2s = data._shrinkShape2Shape.find( shapeInd );
2034   const bool onShrinkShape ( s2s != data._shrinkShape2Shape.end() );
2035
2036   if ( onShrinkShape ) // one of faces the node is on has no layers
2037   {
2038     TopoDS_Shape vertEdge = getMeshDS()->IndexToShape( s2s->first ); // vertex or edge
2039     if ( s2s->second.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
2040     {
2041       // inflate from VERTEX along EDGE
2042       edge._normal = getEdgeDir( TopoDS::Edge( s2s->second ), TopoDS::Vertex( vertEdge ));
2043     }
2044     else if ( vertEdge.ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
2045     {
2046       // inflate from VERTEX along FACE
2047       edge._normal = getFaceDir( TopoDS::Face( s2s->second ), TopoDS::Vertex( vertEdge ),
2048                                  node, helper, normOK, &edge._cosin);
2049     }
2050     else
2051     {
2052       // inflate from EDGE along FACE
2053       edge._normal = getFaceDir( TopoDS::Face( s2s->second ), TopoDS::Edge( vertEdge ),
2054                                  node, helper, normOK);
2055     }
2056   }
2057   else // layers are on all faces of SOLID the node is on
2058   {
2059     // find indices of geom faces the node lies on
2060     set<TGeomID> faceIds;
2061     if  ( posType == SMDS_TOP_FACE )
2062     {
2063       faceIds.insert( node->getshapeId() );
2064     }
2065     else
2066     {
2067       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = node->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
2068       while ( fIt->more() )
2069         faceIds.insert( editor.FindShape(fIt->next()));
2070     }
2071
2072     set<TGeomID>::iterator id = faceIds.begin();
2073     TopoDS_Face F;
2074     std::pair< TGeomID, gp_XYZ > id2Norm[20];
2075     for ( ; id != faceIds.end(); ++id )
2076     {
2077       const TopoDS_Shape& s = getMeshDS()->IndexToShape( *id );
2078       if ( s.IsNull() || s.ShapeType() != TopAbs_FACE || !subIds.count( *id ))
2079         continue;
2080       F = TopoDS::Face( s );
2081       geomNorm = getFaceNormal( node, F, helper, normOK );
2082       if ( !normOK ) continue;
2083
2084       if ( helper.GetSubShapeOri( data._solid, F ) != TopAbs_REVERSED )
2085         geomNorm.Reverse();
2086       id2Norm[ totalNbFaces ].first  = *id;
2087       id2Norm[ totalNbFaces ].second = geomNorm.XYZ();
2088       totalNbFaces++;
2089       edge._normal += geomNorm.XYZ();
2090     }
2091     if ( totalNbFaces == 0 )
2092       return error(SMESH_Comment("Can't get normal to node ") << node->GetID(), data._index);
2093
2094     if ( normOK && edge._normal.Modulus() < 1e-3 && totalNbFaces > 1 )
2095     {
2096       // opposite normals, re-get normals at shifted positions (IPAL 52426)
2097       edge._normal.SetCoord( 0,0,0 );
2098       for ( int i = 0; i < totalNbFaces; ++i )
2099       {
2100         const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( getMeshDS()->IndexToShape( id2Norm[i].first ));
2101         geomNorm = getFaceNormal( node, F, helper, normOK, /*shiftInside=*/true );
2102         if ( helper.GetSubShapeOri( data._solid, F ) != TopAbs_REVERSED )
2103           geomNorm.Reverse();
2104         if ( normOK )
2105           id2Norm[ i ].second = geomNorm.XYZ();
2106         edge._normal += id2Norm[ i ].second;
2107       }
2108     }
2109
2110     if ( totalNbFaces < 3 )
2111     {
2112       //edge._normal /= totalNbFaces;
2113     }
2114     else
2115     {
2116       edge._normal = getWeigthedNormal( node, id2Norm, totalNbFaces );
2117     }
2118
2119     switch ( posType )
2120     {
2121     case SMDS_TOP_FACE:
2122       edge._cosin = 0; break;
2123
2124     case SMDS_TOP_EDGE: {
2125       TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge( helper.GetSubShapeByNode( node, getMeshDS()));
2126       gp_Vec inFaceDir = getFaceDir( F, E, node, helper, normOK );
2127       double angle = inFaceDir.Angle( edge._normal ); // [0,PI]
2128       edge._cosin = cos( angle );
2129       //cout << "Cosin on EDGE " << edge._cosin << " node " << node->GetID() << endl;
2130       break;
2131     }
2132     case SMDS_TOP_VERTEX: {
2133       TopoDS_Vertex V = TopoDS::Vertex( helper.GetSubShapeByNode( node, getMeshDS()));
2134       gp_Vec inFaceDir = getFaceDir( F, V, node, helper, normOK );
2135       double angle = inFaceDir.Angle( edge._normal ); // [0,PI]
2136       edge._cosin = cos( angle );
2137       //cout << "Cosin on VERTEX " << edge._cosin << " node " << node->GetID() << endl;
2138       break;
2139     }
2140     default:
2141       return error(SMESH_Comment("Invalid shape position of node ")<<node, data._index);
2142     }
2143   } // case _sWOL.IsNull()
2144
2145   double normSize = edge._normal.SquareModulus();
2146   if ( normSize < numeric_limits<double>::min() )
2147     return error(SMESH_Comment("Bad normal at node ")<< node->GetID(), data._index );
2148
2149   edge._normal /= sqrt( normSize );
2150
2151   // TODO: if ( !normOK ) then get normal by mesh faces
2152
2153   // Set the rest data
2154   // --------------------
2155   if ( onShrinkShape )
2156   {
2157     edge._sWOL = (*s2s).second;
2158
2159     SMDS_MeshNode* tgtNode = const_cast<SMDS_MeshNode*>( edge._nodes.back() );
2160     if ( SMESHDS_SubMesh* sm = getMeshDS()->MeshElements( data._solid ))
2161       sm->RemoveNode( tgtNode , /*isNodeDeleted=*/false );
2162
2163     // set initial position which is parameters on _sWOL in this case
2164     if ( edge._sWOL.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
2165     {
2166       double u = helper.GetNodeU( TopoDS::Edge( edge._sWOL ), node, 0, &normOK );
2167       edge._pos.push_back( gp_XYZ( u, 0, 0));
2168       getMeshDS()->SetNodeOnEdge( tgtNode, TopoDS::Edge( edge._sWOL ), u );
2169     }
2170     else // TopAbs_FACE
2171     {
2172       gp_XY uv = helper.GetNodeUV( TopoDS::Face( edge._sWOL ), node, 0, &normOK );
2173       edge._pos.push_back( gp_XYZ( uv.X(), uv.Y(), 0));
2174       getMeshDS()->SetNodeOnFace( tgtNode, TopoDS::Face( edge._sWOL ), uv.X(), uv.Y() );
2175     }
2176   }
2177   else
2178   {
2179     edge._pos.push_back( SMESH_TNodeXYZ( node ));
2180
2181     if ( posType == SMDS_TOP_FACE )
2182     {
2183       getSimplices( node, edge._simplices, data._ignoreFaceIds, &data );
2184       double avgNormProj = 0, avgLen = 0;
2185       for ( size_t i = 0; i < edge._simplices.size(); ++i )
2186       {
2187         gp_XYZ vec = edge._pos.back() - SMESH_TNodeXYZ( edge._simplices[i]._nPrev );
2188         avgNormProj += edge._normal * vec;
2189         avgLen += vec.Modulus();
2190       }
2191       avgNormProj /= edge._simplices.size();
2192       avgLen /= edge._simplices.size();
2193       edge._curvature = _Curvature::New( avgNormProj, avgLen );
2194     }
2195   }
2196
2197   // Set neighbour nodes for a _LayerEdge based on EDGE
2198
2199   if ( posType == SMDS_TOP_EDGE /*||
2200        ( onShrinkShape && posType == SMDS_TOP_VERTEX && fabs( edge._cosin ) < 1e-10 )*/)
2201   {
2202     edge._2neibors = new _2NearEdges;
2203     // target node instead of source ones will be set later
2204     if ( ! findNeiborsOnEdge( &edge,
2205                               edge._2neibors->_nodes[0],
2206                               edge._2neibors->_nodes[1],
2207                               data))
2208       return false;
2209     edge.SetDataByNeighbors( edge._2neibors->_nodes[0],
2210                              edge._2neibors->_nodes[1],
2211                              helper);
2212   }
2213
2214   edge.SetCosin( edge._cosin ); // to update edge._lenFactor
2215
2216   return true;
2217 }
2218
2219 //================================================================================
2220 /*!
2221  * \brief Return normal to a FACE at a node
2222  *  \param [in] n - node
2223  *  \param [in] face - FACE
2224  *  \param [in] helper - helper
2225  *  \param [out] isOK - true or false
2226  *  \param [in] shiftInside - to find normal at a position shifted inside the face
2227  *  \return gp_XYZ - normal
2228  */
2229 //================================================================================
2230
2231 gp_XYZ _ViscousBuilder::getFaceNormal(const SMDS_MeshNode* node,
2232                                       const TopoDS_Face&   face,
2233                                       SMESH_MesherHelper&  helper,
2234                                       bool&                isOK,
2235                                       bool                 shiftInside)
2236 {
2237   gp_XY uv;
2238   if ( shiftInside )
2239   {
2240     // get a shifted position
2241     gp_Pnt p = SMESH_TNodeXYZ( node );
2242     gp_XYZ shift( 0,0,0 );
2243     TopoDS_Shape S = helper.GetSubShapeByNode( node, helper.GetMeshDS() );
2244     switch ( S.ShapeType() ) {
2245     case TopAbs_VERTEX:
2246     {
2247       shift = getFaceDir( face, TopoDS::Vertex( S ), node, helper, isOK );
2248       break;
2249     }
2250     case TopAbs_EDGE:
2251     {
2252       shift = getFaceDir( face, TopoDS::Edge( S ), node, helper, isOK );
2253       break;
2254     }
2255     default:
2256       isOK = false;
2257     }
2258     if ( isOK )
2259       shift.Normalize();
2260     p.Translate( shift * 1e-5 );
2261
2262     TopLoc_Location loc;
2263     GeomAPI_ProjectPointOnSurf& projector = helper.GetProjector( face, loc, 1e-7 );
2264
2265     if ( !loc.IsIdentity() ) p.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
2266
2267     projector.Perform( p );
2268     if ( !projector.IsDone() || projector.NbPoints() < 1 )
2269     {
2270       isOK = false;
2271       return p.XYZ();
2272     }
2273     Quantity_Parameter U,V;
2274     projector.LowerDistanceParameters(U,V);
2275     uv.SetCoord( U,V );
2276   }
2277   else
2278   {
2279     uv = helper.GetNodeUV( face, node, 0, &isOK );
2280   }
2281
2282   gp_Dir normal;
2283   isOK = false;
2284
2285   Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face );
2286   if ( GeomLib::NormEstim( surface, uv, 1e-10, normal ) < 3 )
2287   {
2288     normal;
2289     isOK = true;
2290   }
2291   else // hard singularity
2292   {
2293     const TGeomID faceID = helper.GetMeshDS()->ShapeToIndex( face );
2294
2295     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = node->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
2296     while ( fIt->more() )
2297     {
2298       const SMDS_MeshElement* f = fIt->next();
2299       if ( f->getshapeId() == faceID )
2300       {
2301         isOK = SMESH_MeshAlgos::FaceNormal( f, (gp_XYZ&) normal.XYZ(), /*normalized=*/true );
2302         if ( isOK )
2303         {
2304           if ( helper.IsReversedSubMesh( face ))
2305             normal.Reverse();
2306           break;
2307         }
2308       }
2309     }
2310   }
2311   return normal.XYZ();
2312 }
2313
2314 //================================================================================
2315 /*!
2316  * \brief Return a normal at a node weighted with angles taken by FACEs
2317  *  \param [in] n - the node
2318  *  \param [in] fId2Normal - FACE ids and normals
2319  *  \param [in] nbFaces - nb of FACEs meeting at the node
2320  *  \return gp_XYZ - computed normal
2321  */
2322 //================================================================================
2323
2324 gp_XYZ _ViscousBuilder::getWeigthedNormal( const SMDS_MeshNode*         n,
2325                                            std::pair< TGeomID, gp_XYZ > fId2Normal[],
2326                                            const int                    nbFaces )
2327 {
2328   gp_XYZ resNorm(0,0,0);
2329   TopoDS_Shape V = SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode( n, getMeshDS() );
2330   if ( V.ShapeType() != TopAbs_VERTEX )
2331   {
2332     for ( int i = 0; i < nbFaces; ++i )
2333       resNorm += fId2Normal[i].second / nbFaces ;
2334     return resNorm;
2335   }
2336
2337   double angles[30];
2338   for ( int i = 0; i < nbFaces; ++i )
2339   {
2340     const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( getMeshDS()->IndexToShape( fId2Normal[i].first ));
2341
2342     // look for two EDGEs shared by F and other FACEs within fId2Normal
2343     TopoDS_Edge ee[2];
2344     int nbE = 0;
2345     PShapeIteratorPtr eIt = SMESH_MesherHelper::GetAncestors( V, *_mesh, TopAbs_EDGE );
2346     while ( const TopoDS_Shape* E = eIt->next() )
2347     {
2348       if ( !SMESH_MesherHelper::IsSubShape( *E, F ))
2349         continue;
2350       bool isSharedEdge = false;
2351       for ( int j = 0; j < nbFaces && !isSharedEdge; ++j )
2352       {
2353         if ( i == j ) continue;
2354         const TopoDS_Shape& otherF = getMeshDS()->IndexToShape( fId2Normal[j].first );
2355         isSharedEdge = SMESH_MesherHelper::IsSubShape( *E, otherF );
2356       }
2357       if ( !isSharedEdge )
2358         continue;
2359       ee[ nbE ] = TopoDS::Edge( *E );
2360       ee[ nbE ].Orientation( SMESH_MesherHelper::GetSubShapeOri( F, *E ));
2361       if ( ++nbE == 2 )
2362         break;
2363     }
2364
2365     // get an angle between the two EDGEs
2366     angles[i] = 0;
2367     if ( nbE < 1 ) continue;
2368     if ( nbE == 1 )
2369     {
2370       ee[ 1 ] == ee[ 0 ];
2371     }
2372     else
2373     {
2374       TopoDS_Vertex v10 = SMESH_MesherHelper::IthVertex( 1, ee[ 0 ]);
2375       TopoDS_Vertex v01 = SMESH_MesherHelper::IthVertex( 0, ee[ 1 ]);
2376       if ( !v10.IsSame( v01 ))
2377         std::swap( ee[0], ee[1] );
2378     }
2379     angles[i] = SMESH_MesherHelper::GetAngle( ee[0], ee[1], F );
2380   }
2381
2382   // compute a weighted normal
2383   double sumAngle = 0;
2384   for ( int i = 0; i < nbFaces; ++i )
2385   {
2386     angles[i] = ( angles[i] > 2*M_PI )  ?  0  :  M_PI - angles[i];
2387     sumAngle += angles[i];
2388   }
2389   for ( int i = 0; i < nbFaces; ++i )
2390     resNorm += angles[i] / sumAngle * fId2Normal[i].second;
2391
2392   return resNorm;
2393 }
2394
2395 //================================================================================
2396 /*!
2397  * \brief Find 2 neigbor nodes of a node on EDGE
2398  */
2399 //================================================================================
2400
2401 bool _ViscousBuilder::findNeiborsOnEdge(const _LayerEdge*     edge,
2402                                         const SMDS_MeshNode*& n1,
2403                                         const SMDS_MeshNode*& n2,
2404                                         _SolidData&           data)
2405 {
2406   const SMDS_MeshNode* node = edge->_nodes[0];
2407   const int shapeInd = node->getshapeId();
2408   SMESHDS_SubMesh* edgeSM = 0;
2409   if ( node->GetPosition()->GetTypeOfPosition() == SMDS_TOP_EDGE )
2410   {
2411
2412     edgeSM = getMeshDS()->MeshElements( shapeInd );
2413     if ( !edgeSM || edgeSM->NbElements() == 0 )
2414       return error(SMESH_Comment("Not meshed EDGE ") << shapeInd, data._index);
2415   }
2416   int iN = 0;
2417   n2 = 0;
2418   SMDS_ElemIteratorPtr eIt = node->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Edge);
2419   while ( eIt->more() && !n2 )
2420   {
2421     const SMDS_MeshElement* e = eIt->next();
2422     const SMDS_MeshNode*   nNeibor = e->GetNode( 0 );
2423     if ( nNeibor == node ) nNeibor = e->GetNode( 1 );
2424     if ( edgeSM )
2425     {
2426       if (!edgeSM->Contains(e)) continue;
2427     }
2428     else
2429     {
2430       TopoDS_Shape s = SMESH_MesherHelper::GetSubShapeByNode(nNeibor, getMeshDS() );
2431       if ( !SMESH_MesherHelper::IsSubShape( s, edge->_sWOL )) continue;
2432     }
2433     ( iN++ ? n2 : n1 ) = nNeibor;
2434   }
2435   if ( !n2 )
2436     return error(SMESH_Comment("Wrongly meshed EDGE ") << shapeInd, data._index);
2437   return true;
2438 }
2439
2440 //================================================================================
2441 /*!
2442  * \brief Set _curvature and _2neibors->_plnNorm by 2 neigbor nodes residing the same EDGE
2443  */
2444 //================================================================================
2445
2446 void _LayerEdge::SetDataByNeighbors( const SMDS_MeshNode* n1,
2447                                      const SMDS_MeshNode* n2,
2448                                      SMESH_MesherHelper&  helper)
2449 {
2450   if ( _nodes[0]->GetPosition()->GetTypeOfPosition() != SMDS_TOP_EDGE )
2451     return;
2452
2453   gp_XYZ pos = SMESH_TNodeXYZ( _nodes[0] );
2454   gp_XYZ vec1 = pos - SMESH_TNodeXYZ( n1 );
2455   gp_XYZ vec2 = pos - SMESH_TNodeXYZ( n2 );
2456
2457   // Set _curvature
2458
2459   double sumLen = vec1.Modulus() + vec2.Modulus();
2460   _2neibors->_wgt[0] = 1 - vec1.Modulus() / sumLen;
2461   _2neibors->_wgt[1] = 1 - vec2.Modulus() / sumLen;
2462   double avgNormProj = 0.5 * ( _normal * vec1 + _normal * vec2 );
2463   double avgLen = 0.5 * ( vec1.Modulus() + vec2.Modulus() );
2464   if ( _curvature ) delete _curvature;
2465   _curvature = _Curvature::New( avgNormProj, avgLen );
2466   // if ( _curvature )
2467   //   debugMsg( _nodes[0]->GetID()
2468   //             << " CURV r,k: " << _curvature->_r<<","<<_curvature->_k
2469   //             << " proj = "<<avgNormProj<< " len = " << avgLen << "| lenDelta(0) = "
2470   //             << _curvature->lenDelta(0) );
2471
2472   // Set _plnNorm
2473
2474   if ( _sWOL.IsNull() )
2475   {
2476     TopoDS_Shape S = helper.GetSubShapeByNode( _nodes[0], helper.GetMeshDS() );
2477     gp_XYZ dirE = getEdgeDir( TopoDS::Edge( S ), _nodes[0], helper );
2478     gp_XYZ plnNorm = dirE ^ _normal;
2479     double proj0 = plnNorm * vec1;
2480     double proj1 = plnNorm * vec2;
2481     if ( fabs( proj0 ) > 1e-10 || fabs( proj1 ) > 1e-10 )
2482     {
2483       if ( _2neibors->_plnNorm ) delete _2neibors->_plnNorm;
2484       _2neibors->_plnNorm = new gp_XYZ( plnNorm.Normalized() );
2485     }
2486   }
2487 }
2488
2489 //================================================================================
2490 /*!
2491  * \brief Copy data from a _LayerEdge of other SOLID and based on the same node;
2492  * this and other _LayerEdge's are inflated along a FACE or an EDGE
2493  */
2494 //================================================================================
2495
2496 gp_XYZ _LayerEdge::Copy( _LayerEdge& other, SMESH_MesherHelper& helper )
2497 {
2498   _nodes     = other._nodes;
2499   _normal    = other._normal;
2500   _len       = 0;
2501   _lenFactor = other._lenFactor;
2502   _cosin     = other._cosin;
2503   _sWOL      = other._sWOL;
2504   _2neibors  = other._2neibors;
2505   _curvature = 0; std::swap( _curvature, other._curvature );
2506   _2neibors  = 0; std::swap( _2neibors,  other._2neibors );
2507
2508   gp_XYZ lastPos( 0,0,0 );
2509   if ( _sWOL.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
2510   {
2511     double u = helper.GetNodeU( TopoDS::Edge( _sWOL ), _nodes[0] );
2512     _pos.push_back( gp_XYZ( u, 0, 0));
2513
2514     u = helper.GetNodeU( TopoDS::Edge( _sWOL ), _nodes.back() );
2515     lastPos.SetX( u );
2516   }
2517   else // TopAbs_FACE
2518   {
2519     gp_XY uv = helper.GetNodeUV( TopoDS::Face( _sWOL ), _nodes[0]);
2520     _pos.push_back( gp_XYZ( uv.X(), uv.Y(), 0));
2521
2522     uv = helper.GetNodeUV( TopoDS::Face( _sWOL ), _nodes.back() );
2523     lastPos.SetX( uv.X() );
2524     lastPos.SetY( uv.Y() );
2525   }
2526   return lastPos;
2527 }
2528
2529 //================================================================================
2530 /*!
2531  * \brief Set _cosin and _lenFactor
2532  */
2533 //================================================================================
2534
2535 void _LayerEdge::SetCosin( double cosin )
2536 {
2537   _cosin = cosin;
2538   cosin = Abs( _cosin );
2539   _lenFactor = ( /*0.1 < cosin &&*/ cosin < 1-1e-12 ) ?  1./sqrt(1-cosin*cosin) : 1.0;
2540 }
2541
2542 //================================================================================
2543 /*!
2544  * \brief Fills a vector<_Simplex >
2545  */
2546 //================================================================================
2547
2548 void _ViscousBuilder::getSimplices( const SMDS_MeshNode* node,
2549                                     vector<_Simplex>&    simplices,
2550                                     const set<TGeomID>&  ingnoreShapes,
2551                                     const _SolidData*    dataToCheckOri,
2552                                     const bool           toSort)
2553 {
2554   simplices.clear();
2555   SMDS_ElemIteratorPtr fIt = node->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
2556   while ( fIt->more() )
2557   {
2558     const SMDS_MeshElement* f = fIt->next();
2559     const TGeomID    shapeInd = f->getshapeId();
2560     if ( ingnoreShapes.count( shapeInd )) continue;
2561     const int nbNodes = f->NbCornerNodes();
2562     const int  srcInd = f->GetNodeIndex( node );
2563     const SMDS_MeshNode* nPrev = f->GetNode( SMESH_MesherHelper::WrapIndex( srcInd-1, nbNodes ));
2564     const SMDS_MeshNode* nNext = f->GetNode( SMESH_MesherHelper::WrapIndex( srcInd+1, nbNodes ));
2565     const SMDS_MeshNode* nOpp  = f->GetNode( SMESH_MesherHelper::WrapIndex( srcInd+2, nbNodes ));
2566     if ( dataToCheckOri && dataToCheckOri->_reversedFaceIds.count( shapeInd ))
2567       std::swap( nPrev, nNext );
2568     simplices.push_back( _Simplex( nPrev, nNext, nOpp ));
2569   }
2570
2571   if ( toSort )
2572   {
2573     vector<_Simplex> sortedSimplices( simplices.size() );
2574     sortedSimplices[0] = simplices[0];
2575     int nbFound = 0;
2576     for ( size_t i = 1; i < simplices.size(); ++i )
2577     {
2578       for ( size_t j = 1; j < simplices.size(); ++j )
2579         if ( sortedSimplices[i-1]._nNext == simplices[j]._nPrev )
2580         {
2581           sortedSimplices[i] = simplices[j];
2582           nbFound++;
2583           break;
2584         }
2585     }
2586     if ( nbFound == simplices.size() - 1 )
2587       simplices.swap( sortedSimplices );
2588   }
2589 }
2590
2591 //================================================================================
2592 /*!
2593  * \brief DEBUG. Create groups contating temorary data of _LayerEdge's
2594  */
2595 //================================================================================
2596
2597 void _ViscousBuilder::makeGroupOfLE()
2598 {
2599 #ifdef _DEBUG_
2600   for ( size_t i = 0 ; i < _sdVec.size(); ++i )
2601   {
2602     if ( _sdVec[i]._edges.empty() ) continue;
2603
2604     dumpFunction( SMESH_Comment("make_LayerEdge_") << i );
2605     for ( size_t j = 0 ; j < _sdVec[i]._edges.size(); ++j )
2606     {
2607       _LayerEdge* le = _sdVec[i]._edges[j];
2608       for ( size_t iN = 1; iN < le->_nodes.size(); ++iN )
2609         dumpCmd(SMESH_Comment("mesh.AddEdge([ ") <<le->_nodes[iN-1]->GetID()
2610                 << ", " << le->_nodes[iN]->GetID() <<"])");
2611     }
2612     dumpFunctionEnd();
2613
2614     dumpFunction( SMESH_Comment("makeNormals") << i );
2615     for ( size_t j = 0 ; j < _sdVec[i]._edges.size(); ++j )
2616     {
2617       _LayerEdge& edge = *_sdVec[i]._edges[j];
2618       SMESH_TNodeXYZ nXYZ( edge._nodes[0] );
2619       nXYZ += edge._normal * _sdVec[i]._stepSize;
2620       dumpCmd(SMESH_Comment("mesh.AddEdge([ ") <<edge._nodes[0]->GetID()
2621               << ", mesh.AddNode( " << nXYZ.X()<<","<< nXYZ.Y()<<","<< nXYZ.Z()<<")])");
2622     }
2623     dumpFunctionEnd();
2624
2625     dumpFunction( SMESH_Comment("makeTmpFaces_") << i );
2626     TopExp_Explorer fExp( _sdVec[i]._solid, TopAbs_FACE );
2627     for ( ; fExp.More(); fExp.Next() )
2628     {
2629       if (const SMESHDS_SubMesh* sm = _sdVec[i]._proxyMesh->GetProxySubMesh( fExp.Current()))
2630       {
2631         SMDS_ElemIteratorPtr fIt = sm->GetElements();
2632         while ( fIt->more())
2633         {
2634           const SMDS_MeshElement* e = fIt->next();
2635           SMESH_Comment cmd("mesh.AddFace([");
2636           for ( int j=0; j < e->NbCornerNodes(); ++j )
2637             cmd << e->GetNode(j)->GetID() << (j+1<e->NbCornerNodes() ? ",": "])");
2638           dumpCmd( cmd );
2639         }
2640       }
2641     }
2642     dumpFunctionEnd();
2643   }
2644 #endif
2645 }
2646
2647 //================================================================================
2648 /*!
2649  * \brief Increase length of _LayerEdge's to reach the required thickness of layers
2650  */
2651 //================================================================================
2652
2653 bool _ViscousBuilder::inflate(_SolidData& data)
2654 {
2655   SMESH_MesherHelper helper( *_mesh );
2656
2657   // Limit inflation step size by geometry size found by itersecting
2658   // normals of _LayerEdge's with mesh faces
2659   double geomSize = Precision::Infinite(), intersecDist;
2660   auto_ptr<SMESH_ElementSearcher> searcher
2661     ( SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *getMeshDS(),
2662                                            data._proxyMesh->GetFaces( data._solid )) );
2663   for ( size_t i = 0; i < data._edges.size(); ++i )
2664   {
2665     if ( data._edges[i]->IsOnEdge() ) continue;
2666     data._edges[i]->FindIntersection( *searcher, intersecDist, data._epsilon );
2667     if ( geomSize > intersecDist && intersecDist > 0 )
2668       geomSize = intersecDist;
2669   }
2670   if ( data._stepSize > 0.3 * geomSize )
2671     limitStepSize( data, 0.3 * geomSize );
2672
2673   const double tgtThick = data._hyp->GetTotalThickness();
2674   if ( data._stepSize > tgtThick )
2675     limitStepSize( data, tgtThick );
2676
2677   if ( data._stepSize < 1. )
2678     data._epsilon = data._stepSize * 1e-7;
2679
2680   debugMsg( "-- geomSize = " << geomSize << ", stepSize = " << data._stepSize );
2681
2682   double avgThick = 0, curThick = 0, distToIntersection = Precision::Infinite();
2683   int nbSteps = 0, nbRepeats = 0;
2684   while ( 1.01 * avgThick < tgtThick )
2685   {
2686     // new target length
2687     curThick += data._stepSize;
2688     if ( curThick > tgtThick )
2689     {
2690       curThick = tgtThick + ( tgtThick-avgThick ) * nbRepeats;
2691       nbRepeats++;
2692     }
2693
2694     // Elongate _LayerEdge's
2695     dumpFunction(SMESH_Comment("inflate")<<data._index<<"_step"<<nbSteps); // debug
2696     for ( size_t i = 0; i < data._edges.size(); ++i )
2697     {
2698       data._edges[i]->SetNewLength( curThick, helper );
2699     }
2700     dumpFunctionEnd();
2701
2702     if ( !updateNormals( data, helper, nbSteps ))
2703       return false;
2704
2705     // Improve and check quality
2706     if ( !smoothAndCheck( data, nbSteps, distToIntersection ))
2707     {
2708       if ( nbSteps > 0 )
2709       {
2710         dumpFunction(SMESH_Comment("invalidate")<<data._index<<"_step"<<nbSteps); // debug
2711         for ( size_t i = 0; i < data._edges.size(); ++i )
2712         {
2713           data._edges[i]->InvalidateStep( nbSteps+1 );
2714         }
2715         dumpFunctionEnd();
2716       }
2717       break; // no more inflating possible
2718     }
2719     nbSteps++;
2720
2721     // Evaluate achieved thickness
2722     avgThick = 0;
2723     for ( size_t i = 0; i < data._edges.size(); ++i )
2724       avgThick += data._edges[i]->_len;
2725     avgThick /= data._edges.size();
2726     debugMsg( "-- Thickness " << avgThick << " reached" );
2727
2728     if ( distToIntersection < avgThick*1.5 )
2729     {
2730       debugMsg( "-- Stop inflation since "
2731                 << " distToIntersection( "<<distToIntersection<<" ) < avgThick( "
2732                 << avgThick << " ) * 1.5" );
2733       break;
2734     }
2735     // new step size
2736     limitStepSize( data, 0.25 * distToIntersection );
2737     if ( data._stepSizeNodes[0] )
2738       data._stepSize = data._stepSizeCoeff *
2739         SMESH_TNodeXYZ(data._stepSizeNodes[0]).Distance(data._stepSizeNodes[1]);
2740
2741   } // while ( 1.01 * avgThick < tgtThick )
2742
2743   if (nbSteps == 0 )
2744     return error("failed at the very first inflation step", data._index);
2745
2746   if ( 1.01 * avgThick < tgtThick )
2747     if ( SMESH_subMesh* sm = _mesh->GetSubMeshContaining( data._index ))
2748     {
2749       SMESH_ComputeErrorPtr& smError = sm->GetComputeError();
2750       if ( !smError || smError->IsOK() )
2751         smError.reset
2752           ( new SMESH_ComputeError (COMPERR_WARNING,
2753                                     SMESH_Comment("Thickness ") << tgtThick <<
2754                                     " of viscous layers not reached,"
2755                                     " average reached thickness is " << avgThick ));
2756     }
2757
2758   return true;
2759 }
2760
2761 //================================================================================
2762 /*!
2763  * \brief Improve quality of layer inner surface and check intersection
2764  */
2765 //================================================================================
2766
2767 bool _ViscousBuilder::smoothAndCheck(_SolidData& data,
2768                                      const int   nbSteps,
2769                                      double &    distToIntersection)
2770 {
2771   if ( data._nbShapesToSmooth == 0 )
2772     return true; // no shapes needing smoothing
2773
2774   bool moved, improved;
2775
2776   SMESH_MesherHelper helper(*_mesh);
2777   Handle(Geom_Surface) surface;
2778   TopoDS_Face F;
2779
2780   int iBeg, iEnd = 0;
2781   for ( int iS = 0; iS < data._nbShapesToSmooth; ++iS )
2782   {
2783     iBeg = iEnd;
2784     iEnd = data._endEdgeOnShape[ iS ];
2785
2786     if ( !data._edges[ iBeg ]->_sWOL.IsNull() &&
2787          data._edges[ iBeg ]->_sWOL.ShapeType() == TopAbs_FACE )
2788     {
2789       if ( !F.IsSame( data._edges[ iBeg ]->_sWOL )) {
2790         F = TopoDS::Face( data._edges[ iBeg ]->_sWOL );
2791         helper.SetSubShape( F );
2792         surface = BRep_Tool::Surface( F );
2793       }
2794     }
2795     else
2796     {
2797       F.Nullify(); surface.Nullify();
2798     }
2799     TGeomID sInd = data._edges[ iBeg ]->_nodes[0]->getshapeId();
2800
2801     if ( data._edges[ iBeg ]->IsOnEdge() )
2802     {
2803       dumpFunction(SMESH_Comment("smooth")<<data._index << "_Ed"<<sInd <<"_InfStep"<<nbSteps);
2804
2805       // try a simple solution on an analytic EDGE
2806       if ( !smoothAnalyticEdge( data, iBeg, iEnd, surface, F, helper ))
2807       {
2808         // smooth on EDGE's
2809         int step = 0;
2810         do {
2811           moved = false;
2812           for ( int i = iBeg; i < iEnd; ++i )
2813           {
2814             moved |= data._edges[i]->SmoothOnEdge(surface, F, helper);
2815           }
2816           dumpCmd( SMESH_Comment("# end step ")<<step);
2817         }
2818         while ( moved && step++ < 5 );
2819       }
2820       dumpFunctionEnd();
2821     }
2822     else
2823     {
2824       // smooth on FACE's
2825       int step = 0, stepLimit = 5, badNb = 0; moved = true;
2826       while (( ++step <= stepLimit && moved ) || improved )
2827       {
2828         dumpFunction(SMESH_Comment("smooth")<<data._index<<"_Fa"<<sInd
2829                      <<"_InfStep"<<nbSteps<<"_"<<step); // debug
2830         int oldBadNb = badNb;
2831         badNb = 0;
2832         moved = false;
2833         if ( step % 2 )
2834           for ( int i = iBeg; i < iEnd; ++i )
2835             moved |= data._edges[i]->Smooth(badNb);
2836         else
2837           for ( int i = iEnd-1; i >= iBeg; --i )
2838             moved |= data._edges[i]->Smooth(badNb);
2839         improved = ( badNb < oldBadNb );
2840
2841         // issue 22576 -- no bad faces but still there are intersections to fix
2842         if ( improved && badNb == 0 )
2843           stepLimit = step + 3;
2844
2845         dumpFunctionEnd();
2846       }
2847       if ( badNb > 0 )
2848       {
2849 #ifdef __myDEBUG
2850         for ( int i = iBeg; i < iEnd; ++i )
2851         {
2852           _LayerEdge* edge = data._edges[i];
2853           SMESH_TNodeXYZ tgtXYZ( edge->_nodes.back() );
2854           for ( size_t j = 0; j < edge->_simplices.size(); ++j )
2855             if ( !edge->_simplices[j].IsForward( edge->_nodes[0], &tgtXYZ ))
2856             {
2857               cout << "Bad simplex ( " << edge->_nodes[0]->GetID()<< " "<< tgtXYZ._node->GetID()
2858                    << " "<< edge->_simplices[j]._nPrev->GetID()
2859                    << " "<< edge->_simplices[j]._nNext->GetID() << " )" << endl;
2860               return false;
2861             }
2862         }
2863 #endif
2864         return false;
2865       }
2866     }
2867   } // loop on shapes to smooth
2868
2869   // Check orientation of simplices of _ConvexFace::_simplexTestEdges
2870   map< TGeomID, _ConvexFace >::iterator id2face = data._convexFaces.begin();
2871   for ( ; id2face != data._convexFaces.end(); ++id2face )
2872   {
2873     _ConvexFace & convFace = (*id2face).second;
2874     if ( !convFace._simplexTestEdges.empty() &&
2875          convFace._simplexTestEdges[0]->_nodes[0]->GetPosition()->GetDim() == 2 )
2876       continue; // _simplexTestEdges are based on FACE -- already checked while smoothing
2877
2878     if ( !convFace.CheckPrisms() )
2879       return false;
2880   }
2881
2882   // Check if the last segments of _LayerEdge intersects 2D elements;
2883   // checked elements are either temporary faces or faces on surfaces w/o the layers
2884
2885   auto_ptr<SMESH_ElementSearcher> searcher
2886     ( SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *getMeshDS(),
2887                                            data._proxyMesh->GetFaces( data._solid )) );
2888
2889   distToIntersection = Precision::Infinite();
2890   double dist;
2891   const SMDS_MeshElement* intFace = 0;
2892   const SMDS_MeshElement* closestFace = 0;
2893   int iLE = 0;
2894   for ( size_t i = 0; i < data._edges.size(); ++i )
2895   {
2896     if ( !data._edges[i]->_sWOL.IsNull() )
2897       continue;
2898     if ( data._edges[i]->FindIntersection( *searcher, dist, data._epsilon, &intFace ))
2899       return false;
2900     if ( distToIntersection > dist )
2901     {
2902       // ignore intersection of a _LayerEdge based on a _ConvexFace with a face
2903       // lying on this _ConvexFace
2904       if ( _ConvexFace* convFace = data.GetConvexFace( intFace->getshapeId() ))
2905         if ( convFace->_subIdToEdgeEnd.count ( data._edges[i]->_nodes[0]->getshapeId() ))
2906           continue;
2907
2908       distToIntersection = dist;
2909       iLE = i;
2910       closestFace = intFace;
2911     }
2912   }
2913 #ifdef __myDEBUG
2914   if ( closestFace )
2915   {
2916     SMDS_MeshElement::iterator nIt = closestFace->begin_nodes();
2917     cout << "Shortest distance: _LayerEdge nodes: tgt " << data._edges[iLE]->_nodes.back()->GetID()
2918          << " src " << data._edges[iLE]->_nodes[0]->GetID()<< ", intersection with face ("
2919          << (*nIt++)->GetID()<<" "<< (*nIt++)->GetID()<<" "<< (*nIt++)->GetID()
2920          << ") distance = " << distToIntersection<< endl;
2921   }
2922 #endif
2923
2924   return true;
2925 }
2926
2927 //================================================================================
2928 /*!
2929  * \brief Return a curve of the EDGE to be used for smoothing and arrange
2930  *        _LayerEdge's to be in a consequent order
2931  */
2932 //================================================================================
2933
2934 Handle(Geom_Curve) _SolidData::CurveForSmooth( const TopoDS_Edge&    E,
2935                                                const int             iFrom,
2936                                                const int             iTo,
2937                                                Handle(Geom_Surface)& surface,
2938                                                const TopoDS_Face&    F,
2939                                                SMESH_MesherHelper&   helper)
2940 {
2941   TGeomID eIndex = helper.GetMeshDS()->ShapeToIndex( E );
2942
2943   map< TGeomID, Handle(Geom_Curve)>::iterator i2curve = _edge2curve.find( eIndex );
2944
2945   if ( i2curve == _edge2curve.end() )
2946   {
2947     // sort _LayerEdge's by position on the EDGE
2948     SortOnEdge( E, iFrom, iTo, helper );
2949
2950     SMESHDS_SubMesh* smDS = helper.GetMeshDS()->MeshElements( eIndex );
2951
2952     TopLoc_Location loc; double f,l;
2953
2954     Handle(Geom_Line)   line;
2955     Handle(Geom_Circle) circle;
2956     bool isLine, isCirc;
2957     if ( F.IsNull() ) // 3D case
2958     {
2959       // check if the EDGE is a line
2960       Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E, loc, f, l);
2961       if ( curve->IsKind( STANDARD_TYPE( Geom_TrimmedCurve )))
2962         curve = Handle(Geom_TrimmedCurve)::DownCast( curve )->BasisCurve();
2963
2964       line   = Handle(Geom_Line)::DownCast( curve );
2965       circle = Handle(Geom_Circle)::DownCast( curve );
2966       isLine = (!line.IsNull());
2967       isCirc = (!circle.IsNull());
2968
2969       if ( !isLine && !isCirc ) // Check if the EDGE is close to a line
2970       {
2971         Bnd_B3d bndBox;
2972         SMDS_NodeIteratorPtr nIt = smDS->GetNodes();
2973         while ( nIt->more() )
2974           bndBox.Add( SMESH_TNodeXYZ( nIt->next() ));
2975         gp_XYZ size = bndBox.CornerMax() - bndBox.CornerMin();
2976
2977         SMESH_TNodeXYZ p0( _edges[iFrom]->_2neibors->_nodes[0] );
2978         SMESH_TNodeXYZ p1( _edges[iFrom]->_2neibors->_nodes[1] );
2979         const double lineTol = 1e-2 * ( p0 - p1 ).Modulus();
2980         for ( int i = 0; i < 3 && !isLine; ++i )
2981           isLine = ( size.Coord( i+1 ) <= lineTol );
2982       }
2983       if ( !isLine && !isCirc && iTo-iFrom > 2) // Check if the EDGE is close to a circle
2984       {
2985         // TODO
2986       }
2987     }
2988     else // 2D case
2989     {
2990       // check if the EDGE is a line
2991       Handle(Geom2d_Curve) curve = BRep_Tool::CurveOnSurface( E, F, f, l);
2992       if ( curve->IsKind( STANDARD_TYPE( Geom2d_TrimmedCurve )))
2993         curve = Handle(Geom2d_TrimmedCurve)::DownCast( curve )->BasisCurve();
2994
2995       Handle(Geom2d_Line)   line2d   = Handle(Geom2d_Line)::DownCast( curve );
2996       Handle(Geom2d_Circle) circle2d = Handle(Geom2d_Circle)::DownCast( curve );
2997       isLine = (!line2d.IsNull());
2998       isCirc = (!circle2d.IsNull());
2999
3000       if ( !isLine && !isCirc) // Check if the EDGE is close to a line
3001       {
3002         Bnd_B2d bndBox;
3003         SMDS_NodeIteratorPtr nIt = smDS->GetNodes();
3004         while ( nIt->more() )
3005           bndBox.Add( helper.GetNodeUV( F, nIt->next() ));
3006         gp_XY size = bndBox.CornerMax() - bndBox.CornerMin();
3007
3008         const double lineTol = 1e-2 * sqrt( bndBox.SquareExtent() );
3009         for ( int i = 0; i < 2 && !isLine; ++i )
3010           isLine = ( size.Coord( i+1 ) <= lineTol );
3011       }
3012       if ( !isLine && !isCirc && iTo-iFrom > 2) // Check if the EDGE is close to a circle
3013       {
3014         // TODO
3015       }
3016       if ( isLine )
3017       {
3018         line = new Geom_Line( gp::OX() ); // only type does matter
3019       }
3020       else if ( isCirc )
3021       {
3022         gp_Pnt2d p = circle2d->Location();
3023         gp_Ax2 ax( gp_Pnt( p.X(), p.Y(), 0), gp::DX());
3024         circle = new Geom_Circle( ax, 1.); // only center position does matter
3025       }
3026     }
3027
3028     Handle(Geom_Curve)& res = _edge2curve[ eIndex ];
3029     if ( isLine )
3030       res = line;
3031     else if ( isCirc )
3032       res = circle;
3033
3034     return res;
3035   }
3036   return i2curve->second;
3037 }
3038
3039 //================================================================================
3040 /*!
3041  * \brief Sort _LayerEdge's by a parameter on a given EDGE
3042  */
3043 //================================================================================
3044
3045 void _SolidData::SortOnEdge( const TopoDS_Edge&  E,
3046                              const int           iFrom,
3047                              const int           iTo,
3048                              SMESH_MesherHelper& helper)
3049 {
3050   map< double, _LayerEdge* > u2edge;
3051   for ( int i = iFrom; i < iTo; ++i )
3052     u2edge.insert( make_pair( helper.GetNodeU( E, _edges[i]->_nodes[0] ), _edges[i] ));
3053
3054   ASSERT( u2edge.size() == iTo - iFrom );
3055   map< double, _LayerEdge* >::iterator u2e = u2edge.begin();
3056   for ( int i = iFrom; i < iTo; ++i, ++u2e )
3057     _edges[i] = u2e->second;
3058
3059   // set _2neibors according to the new order
3060   for ( int i = iFrom; i < iTo-1; ++i )
3061     if ( _edges[i]->_2neibors->_nodes[1] != _edges[i+1]->_nodes.back() )
3062       _edges[i]->_2neibors->reverse();
3063   if ( u2edge.size() > 1 &&
3064        _edges[iTo-1]->_2neibors->_nodes[0] != _edges[iTo-2]->_nodes.back() )
3065     _edges[iTo-1]->_2neibors->reverse();
3066 }
3067
3068 //================================================================================
3069 /*!
3070  * \brief Return index corresponding to the shape in _endEdgeOnShape
3071  */
3072 //================================================================================
3073
3074 bool _SolidData::GetShapeEdges(const TGeomID shapeID,
3075                                size_t &      edgesEnd,
3076                                int*          iBeg,
3077                                int*          iEnd ) const
3078 {
3079   int beg = 0, end = 0;
3080   for ( edgesEnd = 0; edgesEnd < _endEdgeOnShape.size(); ++edgesEnd )
3081   {
3082     end = _endEdgeOnShape[ edgesEnd ];
3083     TGeomID sID = _edges[ beg ]->_nodes[0]->getshapeId();
3084     if ( sID == shapeID )
3085     {
3086       if ( iBeg ) *iBeg = beg;
3087       if ( iEnd ) *iEnd = end;
3088       return true;
3089     }
3090     beg = end;
3091   }
3092   return false;
3093 }
3094
3095 //================================================================================
3096 /*!
3097  * \brief Add faces for smoothing
3098  */
3099 //================================================================================
3100
3101 void _SolidData::AddShapesToSmooth( const set< TGeomID >& faceIDs )
3102 {
3103   // convert faceIDs to indices in _endEdgeOnShape
3104   set< size_t > iEnds;
3105   size_t end;
3106   set< TGeomID >::const_iterator fId = faceIDs.begin();
3107   for ( ; fId != faceIDs.end(); ++fId )
3108     if ( GetShapeEdges( *fId, end ) && end >= _nbShapesToSmooth )
3109       iEnds.insert( end );
3110
3111   set< size_t >::iterator endsIt = iEnds.begin();
3112
3113   // "add" by move of _nbShapesToSmooth
3114   int nbFacesToAdd = iEnds.size();
3115   while ( endsIt != iEnds.end() && *endsIt == _nbShapesToSmooth )
3116   {
3117     ++endsIt;
3118     ++_nbShapesToSmooth;
3119     --nbFacesToAdd;
3120   }
3121   if ( endsIt == iEnds.end() )
3122     return;
3123
3124   // Move _LayerEdge's on FACEs just after _nbShapesToSmooth
3125
3126   vector< _LayerEdge* > nonSmoothLE, smoothLE;
3127   size_t lastSmooth = *iEnds.rbegin();
3128   int iBeg, iEnd;
3129   for ( size_t i = _nbShapesToSmooth; i <= lastSmooth; ++i )
3130   {
3131     vector< _LayerEdge* > & edgesVec = iEnds.count(i) ? smoothLE : nonSmoothLE;
3132     iBeg = i ? _endEdgeOnShape[ i-1 ] : 0;
3133     iEnd = _endEdgeOnShape[ i ];
3134     edgesVec.insert( edgesVec.end(), _edges.begin() + iBeg, _edges.begin() + iEnd );
3135   }
3136
3137   iBeg = _nbShapesToSmooth ? _endEdgeOnShape[ _nbShapesToSmooth-1 ] : 0;
3138   std::copy( smoothLE.begin(),    smoothLE.end(),    &_edges[ iBeg ] );
3139   std::copy( nonSmoothLE.begin(), nonSmoothLE.end(), &_edges[ iBeg + smoothLE.size()]);
3140
3141   // update _endEdgeOnShape
3142   for ( size_t i = _nbShapesToSmooth; i < _endEdgeOnShape.size(); ++i )
3143   {
3144     TGeomID curShape = _edges[ iBeg ]->_nodes[0]->getshapeId();
3145     while ( ++iBeg < _edges.size() &&
3146             curShape == _edges[ iBeg ]->_nodes[0]->getshapeId() );
3147
3148     _endEdgeOnShape[ i ] = iBeg;
3149   }
3150
3151   _nbShapesToSmooth += nbFacesToAdd;
3152 }
3153
3154 //================================================================================
3155 /*!
3156  * \brief smooth _LayerEdge's on a staight EDGE or circular EDGE
3157  */
3158 //================================================================================
3159
3160 bool _ViscousBuilder::smoothAnalyticEdge( _SolidData&           data,
3161                                           const int             iFrom,
3162                                           const int             iTo,
3163                                           Handle(Geom_Surface)& surface,
3164                                           const TopoDS_Face&    F,
3165                                           SMESH_MesherHelper&   helper)
3166 {
3167   TopoDS_Shape S = helper.GetSubShapeByNode( data._edges[ iFrom ]->_nodes[0],
3168                                              helper.GetMeshDS());
3169   TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge( S );
3170
3171   Handle(Geom_Curve) curve = data.CurveForSmooth( E, iFrom, iTo, surface, F, helper );
3172   if ( curve.IsNull() ) return false;
3173
3174   // compute a relative length of segments
3175   vector< double > len( iTo-iFrom+1 );
3176   {
3177     double curLen, prevLen = len[0] = 1.0;
3178     for ( int i = iFrom; i < iTo; ++i )
3179     {
3180       curLen = prevLen * data._edges[i]->_2neibors->_wgt[0] / data._edges[i]->_2neibors->_wgt[1];
3181       len[i-iFrom+1] = len[i-iFrom] + curLen;
3182       prevLen = curLen;
3183     }
3184   }
3185
3186   if ( curve->IsKind( STANDARD_TYPE( Geom_Line )))
3187   {
3188     if ( F.IsNull() ) // 3D
3189     {
3190       SMESH_TNodeXYZ p0( data._edges[iFrom]->_2neibors->_nodes[0]);
3191       SMESH_TNodeXYZ p1( data._edges[iTo-1]->_2neibors->_nodes[1]);
3192       for ( int i = iFrom; i < iTo; ++i )
3193       {
3194         double r = len[i-iFrom] / len.back();
3195         gp_XYZ newPos = p0 * ( 1. - r ) + p1 * r;
3196         data._edges[i]->_pos.back() = newPos;
3197         SMDS_MeshNode* tgtNode = const_cast<SMDS_MeshNode*>( data._edges[i]->_nodes.back() );
3198         tgtNode->setXYZ( newPos.X(), newPos.Y(), newPos.Z() );
3199         dumpMove( tgtNode );
3200       }
3201     }
3202     else
3203     {
3204       gp_XY uv0 = helper.GetNodeUV( F, data._edges[iFrom]->_2neibors->_nodes[0]);
3205       gp_XY uv1 = helper.GetNodeUV( F, data._edges[iTo-1]->_2neibors->_nodes[1]);
3206       if ( data._edges[iFrom]->_2neibors->_nodes[0] ==
3207            data._edges[iTo-1]->_2neibors->_nodes[1] ) // closed edge
3208       {
3209         int iPeriodic = helper.GetPeriodicIndex();
3210         if ( iPeriodic == 1 || iPeriodic == 2 )
3211         {
3212           uv1.SetCoord( iPeriodic, helper.GetOtherParam( uv1.Coord( iPeriodic )));
3213           if ( uv0.Coord( iPeriodic ) > uv1.Coord( iPeriodic ))
3214             std::swap( uv0, uv1 );
3215         }
3216       }
3217       const gp_XY rangeUV = uv1 - uv0;
3218       for ( int i = iFrom; i < iTo; ++i )
3219       {
3220         double r = len[i-iFrom] / len.back();
3221         gp_XY newUV = uv0 + r * rangeUV;
3222         data._edges[i]->_pos.back().SetCoord( newUV.X(), newUV.Y(), 0 );
3223
3224         gp_Pnt newPos = surface->Value( newUV.X(), newUV.Y() );
3225         SMDS_MeshNode* tgtNode = const_cast<SMDS_MeshNode*>( data._edges[i]->_nodes.back() );
3226         tgtNode->setXYZ( newPos.X(), newPos.Y(), newPos.Z() );
3227         dumpMove( tgtNode );
3228
3229         SMDS_FacePosition* pos = static_cast<SMDS_FacePosition*>( tgtNode->GetPosition() );
3230         pos->SetUParameter( newUV.X() );
3231         pos->SetVParameter( newUV.Y() );
3232       }
3233     }
3234     return true;
3235   }
3236
3237   if ( curve->IsKind( STANDARD_TYPE( Geom_Circle )))
3238   {
3239     Handle(Geom_Circle) circle = Handle(Geom_Circle)::DownCast( curve );
3240     gp_Pnt center3D = circle->Location();
3241
3242     if ( F.IsNull() ) // 3D
3243     {
3244       if ( data._edges[iFrom]->_2neibors->_nodes[0] ==
3245            data._edges[iTo-1]->_2neibors->_nodes[1] )
3246         return true; // closed EDGE - nothing to do
3247
3248       return false; // TODO ???
3249     }
3250     else // 2D
3251     {
3252       const gp_XY center( center3D.X(), center3D.Y() );
3253
3254       gp_XY uv0 = helper.GetNodeUV( F, data._edges[iFrom]->_2neibors->_nodes[0]);
3255       gp_XY uvM = helper.GetNodeUV( F, data._edges[iFrom]->_nodes.back());
3256       gp_XY uv1 = helper.GetNodeUV( F, data._edges[iTo-1]->_2neibors->_nodes[1]);
3257       gp_Vec2d vec0( center, uv0 );
3258       gp_Vec2d vecM( center, uvM );
3259       gp_Vec2d vec1( center, uv1 );
3260       double uLast = vec0.Angle( vec1 ); // -PI - +PI
3261       double uMidl = vec0.Angle( vecM );
3262       if ( uLast * uMidl <= 0. )
3263         uLast += ( uMidl > 0 ? +2. : -2. ) * M_PI;
3264       const double radius = 0.5 * ( vec0.Magnitude() + vec1.Magnitude() );
3265
3266       gp_Ax2d   axis( center, vec0 );
3267       gp_Circ2d circ( axis, radius );
3268       for ( int i = iFrom; i < iTo; ++i )
3269       {
3270         double    newU = uLast * len[i-iFrom] / len.back();
3271         gp_Pnt2d newUV = ElCLib::Value( newU, circ );
3272         data._edges[i]->_pos.back().SetCoord( newUV.X(), newUV.Y(), 0 );
3273
3274         gp_Pnt newPos = surface->Value( newUV.X(), newUV.Y() );
3275         SMDS_MeshNode* tgtNode = const_cast<SMDS_MeshNode*>( data._edges[i]->_nodes.back() );
3276         tgtNode->setXYZ( newPos.X(), newPos.Y(), newPos.Z() );
3277         dumpMove( tgtNode );
3278
3279         SMDS_FacePosition* pos = static_cast<SMDS_FacePosition*>( tgtNode->GetPosition() );
3280         pos->SetUParameter( newUV.X() );
3281         pos->SetVParameter( newUV.Y() );
3282       }
3283     }
3284     return true;
3285   }
3286
3287   return false;
3288 }
3289
3290 //================================================================================
3291 /*!
3292  * \brief Modify normals of _LayerEdge's on EDGE's to avoid intersection with
3293  * _LayerEdge's on neighbor EDGE's
3294  */
3295 //================================================================================
3296
3297 bool _ViscousBuilder::updateNormals( _SolidData&         data,
3298                                      SMESH_MesherHelper& helper,
3299                                      int                 stepNb )
3300 {
3301   if ( stepNb > 0 )
3302     return updateNormalsOfConvexFaces( data, helper, stepNb );
3303
3304   // make temporary quadrangles got by extrusion of
3305   // mesh edges along _LayerEdge._normal's
3306
3307   vector< const SMDS_MeshElement* > tmpFaces;
3308   {
3309     set< SMESH_TLink > extrudedLinks; // contains target nodes
3310     vector< const SMDS_MeshNode*> nodes(4); // of a tmp mesh face
3311
3312     dumpFunction(SMESH_Comment("makeTmpFacesOnEdges")<<data._index);
3313     for ( size_t i = 0; i < data._edges.size(); ++i )
3314     {
3315       _LayerEdge* edge = data._edges[i];
3316       if ( !edge->IsOnEdge() || !edge->_sWOL.IsNull() ) continue;
3317       const SMDS_MeshNode* tgt1 = edge->_nodes.back();
3318       for ( int j = 0; j < 2; ++j ) // loop on _2NearEdges
3319       {
3320         const SMDS_MeshNode* tgt2 = edge->_2neibors->_nodes[j];
3321         pair< set< SMESH_TLink >::iterator, bool > link_isnew =
3322           extrudedLinks.insert( SMESH_TLink( tgt1, tgt2 ));
3323         if ( !link_isnew.second )
3324         {
3325           extrudedLinks.erase( link_isnew.first );
3326           continue; // already extruded and will no more encounter
3327         }
3328         // a _LayerEdge containg tgt2
3329         _LayerEdge* neiborEdge = edge->_2neibors->_edges[j];
3330
3331         _TmpMeshFaceOnEdge* f = new _TmpMeshFaceOnEdge( edge, neiborEdge, --_tmpFaceID );
3332         tmpFaces.push_back( f );
3333
3334         dumpCmd(SMESH_Comment("mesh.AddFace([ ")
3335                 <<f->_nn[0]->GetID()<<", "<<f->_nn[1]->GetID()<<", "
3336                 <<f->_nn[2]->GetID()<<", "<<f->_nn[3]->GetID()<<" ])");
3337       }
3338     }
3339     dumpFunctionEnd();
3340   }
3341   // Check if _LayerEdge's based on EDGE's intersects tmpFaces.
3342   // Perform two loops on _LayerEdge on EDGE's:
3343   // 1) to find and fix intersection
3344   // 2) to check that no new intersection appears as result of 1)
3345
3346   SMDS_ElemIteratorPtr fIt( new SMDS_ElementVectorIterator( tmpFaces.begin(),
3347                                                             tmpFaces.end()));
3348   auto_ptr<SMESH_ElementSearcher> searcher
3349     ( SMESH_MeshAlgos::GetElementSearcher( *getMeshDS(), fIt ));
3350
3351   // 1) Find intersections
3352   double dist;
3353   const SMDS_MeshElement* face;
3354   typedef map< _LayerEdge*, set< _LayerEdge*, _LayerEdgeCmp >, _LayerEdgeCmp > TLEdge2LEdgeSet;
3355   TLEdge2LEdgeSet edge2CloseEdge;
3356
3357   const double eps = data._epsilon * data._epsilon;
3358   for ( size_t i = 0; i < data._edges.size(); ++i )
3359   {
3360     _LayerEdge* edge = data._edges[i];
3361     if (( !edge->IsOnEdge() ) &&
3362         ( edge->_sWOL.IsNull() || edge->_sWOL.ShapeType() != TopAbs_FACE ))
3363       continue;
3364     if ( edge->FindIntersection( *searcher, dist, eps, &face ))
3365     {
3366       const _TmpMeshFaceOnEdge* f = (const _TmpMeshFaceOnEdge*) face;
3367       set< _LayerEdge*, _LayerEdgeCmp > & ee = edge2CloseEdge[ edge ];
3368       ee.insert( f->_le1 );
3369       ee.insert( f->_le2 );
3370       if ( f->_le1->IsOnEdge() && f->_le1->_sWOL.IsNull() )
3371         edge2CloseEdge[ f->_le1 ].insert( edge );
3372       if ( f->_le2->IsOnEdge() && f->_le2->_sWOL.IsNull() )
3373         edge2CloseEdge[ f->_le2 ].insert( edge );
3374     }
3375   }
3376
3377   // Set _LayerEdge._normal
3378
3379   if ( !edge2CloseEdge.empty() )
3380   {
3381     dumpFunction(SMESH_Comment("updateNormals")<<data._index);
3382
3383     set< TGeomID > shapesToSmooth;
3384
3385     // vector to store new _normal and _cosin for each edge in edge2CloseEdge
3386     vector< pair< _LayerEdge*, _LayerEdge > > edge2newEdge( edge2CloseEdge.size() );
3387
3388     TLEdge2LEdgeSet::iterator e2ee = edge2CloseEdge.begin();
3389     for ( size_t iE = 0; e2ee != edge2CloseEdge.end(); ++e2ee, ++iE )
3390     {
3391       _LayerEdge* edge1 = e2ee->first;
3392       _LayerEdge* edge2 = 0;
3393       set< _LayerEdge*, _LayerEdgeCmp >& ee = e2ee->second;
3394
3395       edge2newEdge[ iE ].first = NULL;
3396
3397       // find EDGEs the edges reside
3398       // TopoDS_Edge E1, E2;
3399       // TopoDS_Shape S = helper.GetSubShapeByNode( edge1->_nodes[0], getMeshDS() );
3400       // if ( S.ShapeType() != TopAbs_EDGE )
3401       //   continue; // TODO: find EDGE by VERTEX
3402       // E1 = TopoDS::Edge( S );
3403       set< _LayerEdge*, _LayerEdgeCmp >::iterator eIt = ee.begin();
3404       for ( ; !edge2 && eIt != ee.end(); ++eIt )
3405       {
3406         if ( edge1->_sWOL == (*eIt)->_sWOL )
3407           edge2 = *eIt;
3408       }
3409       if ( !edge2 ) continue;
3410
3411       edge2newEdge[ iE ].first = edge1;
3412       _LayerEdge& newEdge = edge2newEdge[ iE ].second;
3413       // while ( E2.IsNull() && eIt != ee.end())
3414       // {
3415       //   _LayerEdge* e2 = *eIt++;
3416       //   TopoDS_Shape S = helper.GetSubShapeByNode( e2->_nodes[0], getMeshDS() );
3417       //   if ( S.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
3418       //     E2 = TopoDS::Edge( S ), edge2 = e2;
3419       // }
3420       // if ( E2.IsNull() ) continue; // TODO: find EDGE by VERTEX
3421
3422       // find 3 FACEs sharing 2 EDGEs
3423
3424       // TopoDS_Face FF1[2], FF2[2];
3425       // PShapeIteratorPtr fIt = helper.GetAncestors(E1, *_mesh, TopAbs_FACE);
3426       // while ( fIt->more() && FF1[1].IsNull() )
3427       // {
3428       //   const TopoDS_Face *F = (const TopoDS_Face*) fIt->next();
3429       //   if ( helper.IsSubShape( *F, data._solid))
3430       //     FF1[ FF1[0].IsNull() ? 0 : 1 ] = *F;
3431       // }
3432       // fIt = helper.GetAncestors(E2, *_mesh, TopAbs_FACE);
3433       // while ( fIt->more() && FF2[1].IsNull())
3434       // {
3435       //   const TopoDS_Face *F = (const TopoDS_Face*) fIt->next();
3436       //   if ( helper.IsSubShape( *F, data._solid))
3437       //     FF2[ FF2[0].IsNull() ? 0 : 1 ] = *F;
3438       // }
3439       // // exclude a FACE common to E1 and E2 (put it to FFn[1] )
3440       // if ( FF1[0].IsSame( FF2[0]) || FF1[0].IsSame( FF2[1]))
3441       //   std::swap( FF1[0], FF1[1] );
3442       // if ( FF2[0].IsSame( FF1[0]) )
3443       //   std::swap( FF2[0], FF2[1] );
3444       // if ( FF1[0].IsNull() || FF2[0].IsNull() )
3445       //   continue;
3446
3447       // get a new normal for edge1
3448       //bool ok;
3449       gp_Vec dir1 = edge1->_normal, dir2 = edge2->_normal;
3450       // if ( edge1->_cosin < 0 )
3451       //   dir1 = getFaceDir( FF1[0], E1, edge1->_nodes[0], helper, ok ).Normalized();
3452       // if ( edge2->_cosin < 0 )
3453       //   dir2 = getFaceDir( FF2[0], E2, edge2->_nodes[0], helper, ok ).Normalized();
3454
3455       double cos1 = Abs( edge1->_cosin ), cos2 = Abs( edge2->_cosin );
3456       double wgt1 = ( cos1 + 0.001 ) / ( cos1 + cos2 + 0.002 );
3457       double wgt2 = ( cos2 + 0.001 ) / ( cos1 + cos2 + 0.002 );
3458       newEdge._normal = ( wgt1 * dir1 + wgt2 * dir2 ).XYZ();
3459       newEdge._normal.Normalize();
3460
3461       // cout << edge1->_nodes[0]->GetID() << " "
3462       //      << edge2->_nodes[0]->GetID() << " NORM: "
3463       //      << newEdge._normal.X() << ", " << newEdge._normal.Y() << ", " << newEdge._normal.Z() << endl;
3464
3465       // get new cosin
3466       if ( cos1 < theMinSmoothCosin )
3467       {
3468         newEdge._cosin = edge2->_cosin;
3469       }
3470       else if ( cos2 > theMinSmoothCosin ) // both cos1 and cos2 > theMinSmoothCosin
3471       {
3472         // gp_Vec dirInFace;
3473         // if ( edge1->_cosin < 0 )
3474         //   dirInFace = dir1;
3475         // else
3476         //   dirInFace = getFaceDir( FF1[0], E1, edge1->_nodes[0], helper, ok );
3477         // double angle = dirInFace.Angle( edge1->_normal ); // [0,PI]
3478         // edge1->SetCosin( Cos( angle ));
3479         //newEdge._cosin = 0; // ???????????
3480         newEdge._cosin = ( wgt1 * cos1 + wgt2 * cos2 ) * edge1->_cosin / cos1;
3481       }
3482       else
3483       {
3484         newEdge._cosin = edge1->_cosin;
3485       }
3486
3487       // find shapes that need smoothing due to change of _normal
3488       if ( edge1->_cosin  < theMinSmoothCosin &&
3489            newEdge._cosin > theMinSmoothCosin )
3490       {
3491         if ( edge1->_sWOL.IsNull() )
3492         {
3493           SMDS_ElemIteratorPtr fIt = edge1->_nodes[0]->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
3494           while ( fIt->more() )
3495             shapesToSmooth.insert( fIt->next()->getshapeId() );
3496           //limitStepSize( data, fIt->next(), edge1->_cosin ); // too late
3497         }
3498         else // edge1 inflates along a FACE
3499         {
3500           TopoDS_Shape V = helper.GetSubShapeByNode( edge1->_nodes[0], getMeshDS() );
3501           PShapeIteratorPtr eIt = helper.GetAncestors( V, *_mesh, TopAbs_EDGE );
3502           while ( const TopoDS_Shape* E = eIt->next() )
3503           {
3504             if ( !helper.IsSubShape( *E, /*FACE=*/edge1->_sWOL ))
3505               continue;
3506             gp_Vec edgeDir = getEdgeDir( TopoDS::Edge( *E ), TopoDS::Vertex( V ));
3507             double   angle = edgeDir.Angle( newEdge._normal ); // [0,PI]
3508             if ( angle < M_PI / 2 )
3509               shapesToSmooth.insert( getMeshDS()->ShapeToIndex( *E ));
3510           }
3511         }
3512       }
3513     }
3514
3515     data.AddShapesToSmooth( shapesToSmooth );
3516
3517     // Update data of edges depending on a new _normal
3518
3519     for ( size_t iE = 0; iE < edge2newEdge.size(); ++iE )
3520     {
3521       _LayerEdge*   edge1 = edge2newEdge[ iE ].first;
3522       _LayerEdge& newEdge = edge2newEdge[ iE ].second;
3523       if ( !edge1 ) continue;
3524
3525       edge1->_normal = newEdge._normal;
3526       edge1->SetCosin( newEdge._cosin );
3527       edge1->InvalidateStep( 1 );
3528       edge1->_len = 0;
3529       edge1->SetNewLength( data._stepSize, helper );
3530       if ( edge1->IsOnEdge() )
3531       {
3532         const SMDS_MeshNode * n1 = edge1->_2neibors->_edges[0]->_nodes[0];
3533         const SMDS_MeshNode * n2 = edge1->_2neibors->_edges[1]->_nodes[0];
3534         edge1->SetDataByNeighbors( n1, n2, helper );
3535       }
3536
3537       // Update normals and other dependent data of not intersecting _LayerEdge's
3538       // neighboring the intersecting ones
3539
3540       if ( !edge1->_2neibors )
3541         continue;
3542       for ( int j = 0; j < 2; ++j ) // loop on 2 neighbors
3543       {
3544         _LayerEdge* neighbor = edge1->_2neibors->_edges[j];
3545         if ( edge2CloseEdge.count ( neighbor ))
3546           continue; // j-th neighbor is also intersected
3547         _LayerEdge* prevEdge = edge1;
3548         const int nbSteps = 10;
3549         for ( int step = nbSteps; step; --step ) // step from edge1 in j-th direction
3550         {
3551           if ( !neighbor->_2neibors )
3552             break; // neighbor is on VERTEX
3553           int iNext = 0;
3554           _LayerEdge* nextEdge = neighbor->_2neibors->_edges[iNext];
3555           if ( nextEdge == prevEdge )
3556             nextEdge = neighbor->_2neibors->_edges[ ++iNext ];
3557           double r = double(step-1)/nbSteps;
3558           if ( !nextEdge->_2neibors )
3559             r = 0.5;
3560
3561           gp_XYZ newNorm = prevEdge->_normal * r + nextEdge->_normal * (1-r);
3562           newNorm.Normalize();
3563
3564           neighbor->_normal = newNorm;
3565           neighbor->SetCosin( prevEdge->_cosin * r + nextEdge->_cosin * (1-r) );
3566           neighbor->SetDataByNeighbors( prevEdge->_nodes[0], nextEdge->_nodes[0], helper );
3567
3568           neighbor->InvalidateStep( 1 );
3569           neighbor->_len = 0;
3570           neighbor->SetNewLength( data._stepSize, helper );
3571
3572           // goto the next neighbor
3573           prevEdge = neighbor;
3574           neighbor = nextEdge;
3575         }
3576       }
3577     }
3578     dumpFunctionEnd();
3579   }
3580   // 2) Check absence of intersections
3581   // TODO?
3582
3583   for ( size_t i = 0 ; i < tmpFaces.size(); ++i )
3584     delete tmpFaces[i];
3585
3586   return true;
3587 }
3588
3589 //================================================================================
3590 /*!
3591  * \brief Modify normals of _LayerEdge's on _ConvexFace's
3592  */
3593 //================================================================================
3594
3595 bool _ViscousBuilder::updateNormalsOfConvexFaces( _SolidData&         data,
3596                                                   SMESH_MesherHelper& helper,
3597                                                   int                 stepNb )
3598 {
3599   SMESHDS_Mesh* meshDS = helper.GetMeshDS();
3600   bool isOK;
3601
3602   map< TGeomID, _ConvexFace >::iterator id2face = data._convexFaces.begin();
3603   for ( ; id2face != data._convexFaces.end(); ++id2face )
3604   {
3605     _ConvexFace & convFace = (*id2face).second;
3606     if ( convFace._normalsFixed )
3607       continue; // already fixed
3608     if ( convFace.CheckPrisms() )
3609       continue; // nothing to fix
3610
3611     convFace._normalsFixed = true;
3612
3613     BRepAdaptor_Surface surface ( convFace._face, false );
3614     BRepLProp_SLProps   surfProp( surface, 2, 1e-6 );
3615
3616     // check if the convex FACE is of spherical shape
3617
3618     Bnd_B3d centersBox; // bbox of centers of curvature of _LayerEdge's on VERTEXes
3619     Bnd_B3d nodesBox;
3620     gp_Pnt  center;
3621     int     iBeg, iEnd;
3622
3623     map< TGeomID, int >::iterator id2end = convFace._subIdToEdgeEnd.begin();
3624     for ( ; id2end != convFace._subIdToEdgeEnd.end(); ++id2end )
3625     {
3626       data.GetEdgesOnShape( id2end->second, iBeg, iEnd );
3627
3628       if ( meshDS->IndexToShape( id2end->first ).ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
3629       {
3630         _LayerEdge* ledge = data._edges[ iBeg ];
3631         if ( convFace.GetCenterOfCurvature( ledge, surfProp, helper, center ))
3632           centersBox.Add( center );
3633       }
3634       for ( ; iBeg < iEnd; ++iBeg )
3635         nodesBox.Add( SMESH_TNodeXYZ( data._edges[ iBeg ]->_nodes[0] ));
3636     }
3637     if ( centersBox.IsVoid() )
3638     {
3639       debugMsg( "Error: centersBox.IsVoid()" );
3640       return false;
3641     }
3642     const bool isSpherical =
3643       ( centersBox.SquareExtent() < 1e-6 * nodesBox.SquareExtent() );
3644
3645     int nbEdges = helper.Count( convFace._face, TopAbs_EDGE, /*ignoreSame=*/false );
3646     vector < _CentralCurveOnEdge > centerCurves( nbEdges );
3647
3648     if ( isSpherical )
3649     {
3650       // set _LayerEdge::_normal as average of all normals
3651
3652       // WARNING: different density of nodes on EDGEs is not taken into account that
3653       // can lead to an improper new normal
3654
3655       gp_XYZ avgNormal( 0,0,0 );
3656       nbEdges = 0;
3657       id2end = convFace._subIdToEdgeEnd.begin();
3658       for ( ; id2end != convFace._subIdToEdgeEnd.end(); ++id2end )
3659       {
3660         data.GetEdgesOnShape( id2end->second, iBeg, iEnd );
3661         // set data of _CentralCurveOnEdge
3662         const TopoDS_Shape& S = meshDS->IndexToShape( id2end->first );
3663         if ( S.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
3664         {
3665           _CentralCurveOnEdge& ceCurve = centerCurves[ nbEdges++ ];
3666           ceCurve.SetShapes( TopoDS::Edge(S), convFace, data, helper );
3667           if ( !data._edges[ iBeg ]->_sWOL.IsNull() )
3668             ceCurve._adjFace.Nullify();
3669           else
3670             ceCurve._ledges.insert( ceCurve._ledges.end(),
3671                                     &data._edges[ iBeg ], &data._edges[ iEnd ]);
3672         }
3673         // summarize normals
3674         for ( ; iBeg < iEnd; ++iBeg )
3675           avgNormal += data._edges[ iBeg ]->_normal;
3676       }
3677       double normSize = avgNormal.SquareModulus();
3678       if ( normSize < 1e-200 )
3679       {
3680         debugMsg( "updateNormalsOfConvexFaces(): zero avgNormal" );
3681         return false;
3682       }
3683       avgNormal /= Sqrt( normSize );
3684
3685       // compute new _LayerEdge::_cosin on EDGEs
3686       double avgCosin = 0;
3687       int     nbCosin = 0;
3688       gp_Vec inFaceDir;
3689       for ( size_t iE = 0; iE < centerCurves.size(); ++iE )
3690       {
3691         _CentralCurveOnEdge& ceCurve = centerCurves[ iE ];
3692         if ( ceCurve._adjFace.IsNull() )
3693           continue;
3694         for ( size_t iLE = 0; iLE < ceCurve._ledges.size(); ++iLE )
3695         {
3696           const SMDS_MeshNode* node = ceCurve._ledges[ iLE ]->_nodes[0];
3697           inFaceDir = getFaceDir( ceCurve._adjFace, ceCurve._edge, node, helper, isOK );
3698           if ( isOK )
3699           {
3700             double angle = inFaceDir.Angle( avgNormal ); // [0,PI]
3701             ceCurve._ledges[ iLE ]->_cosin = Cos( angle );
3702             avgCosin += ceCurve._ledges[ iLE ]->_cosin;
3703             nbCosin++;
3704           }
3705         }
3706       }
3707       if ( nbCosin > 0 )
3708         avgCosin /= nbCosin;
3709
3710       // set _LayerEdge::_normal = avgNormal
3711       id2end = convFace._subIdToEdgeEnd.begin();
3712       for ( ; id2end != convFace._subIdToEdgeEnd.end(); ++id2end )
3713       {
3714         data.GetEdgesOnShape( id2end->second, iBeg, iEnd );
3715         const TopoDS_Shape& S = meshDS->IndexToShape( id2end->first );
3716         if ( S.ShapeType() != TopAbs_EDGE )
3717           for ( int i = iBeg; i < iEnd; ++i )
3718             data._edges[ i ]->_cosin = avgCosin;
3719
3720         for ( ; iBeg < iEnd; ++iBeg )
3721           data._edges[ iBeg ]->_normal = avgNormal;
3722       }
3723     }
3724     else // if ( isSpherical )
3725     {
3726       // We suppose that centers of curvature at all points of the FACE
3727       // lie on some curve, let's call it "central curve". For all _LayerEdge's
3728       // having a common center of curvature we define the same new normal
3729       // as a sum of normals of _LayerEdge's on EDGEs among them.
3730
3731       // get all centers of curvature for each EDGE
3732
3733       helper.SetSubShape( convFace._face );
3734       _LayerEdge* vertexLEdges[2], **edgeLEdge, **edgeLEdgeEnd;
3735
3736       TopExp_Explorer edgeExp( convFace._face, TopAbs_EDGE );
3737       for ( int iE = 0; edgeExp.More(); edgeExp.Next(), ++iE )
3738       {
3739         const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edgeExp.Current() );
3740
3741         // set adjacent FACE
3742         centerCurves[ iE ].SetShapes( edge, convFace, data, helper );
3743
3744         // get _LayerEdge's of the EDGE
3745         TGeomID edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
3746         id2end = convFace._subIdToEdgeEnd.find( edgeID );
3747         if ( id2end == convFace._subIdToEdgeEnd.end() )
3748         {
3749           // no _LayerEdge's on EDGE, use _LayerEdge's on VERTEXes
3750           for ( int iV = 0; iV < 2; ++iV )
3751           {
3752             TopoDS_Vertex v = helper.IthVertex( iV, edge );
3753             TGeomID     vID = meshDS->ShapeToIndex( v );
3754             int  end = convFace._subIdToEdgeEnd[ vID ];
3755             int iBeg = end > 0 ? data._endEdgeOnShape[ end-1 ] : 0;
3756             vertexLEdges[ iV ] = data._edges[ iBeg ];
3757           }
3758           edgeLEdge    = &vertexLEdges[0];
3759           edgeLEdgeEnd = edgeLEdge + 2;
3760
3761           centerCurves[ iE ]._adjFace.Nullify();
3762         }
3763         else
3764         {
3765           data.GetEdgesOnShape( id2end->second, iBeg, iEnd );
3766           if ( id2end->second >= data._nbShapesToSmooth )
3767             data.SortOnEdge( edge, iBeg, iEnd, helper );
3768           edgeLEdge    = &data._edges[ iBeg ];
3769           edgeLEdgeEnd = edgeLEdge + iEnd - iBeg;
3770           vertexLEdges[0] = data._edges[ iBeg   ]->_2neibors->_edges[0];
3771           vertexLEdges[1] = data._edges[ iEnd-1 ]->_2neibors->_edges[1];
3772
3773           if ( ! data._edges[ iBeg ]->_sWOL.IsNull() )
3774             centerCurves[ iE ]._adjFace.Nullify();
3775         }
3776
3777         // Get curvature centers
3778
3779         centersBox.Clear();
3780
3781         if ( edgeLEdge[0]->IsOnEdge() &&
3782              convFace.GetCenterOfCurvature( vertexLEdges[0], surfProp, helper, center ))
3783         { // 1st VERTEX
3784           centerCurves[ iE ].Append( center, vertexLEdges[0] );
3785           centersBox.Add( center );
3786         }
3787         for ( ; edgeLEdge < edgeLEdgeEnd; ++edgeLEdge )
3788           if ( convFace.GetCenterOfCurvature( *edgeLEdge, surfProp, helper, center ))
3789           { // EDGE or VERTEXes
3790             centerCurves[ iE ].Append( center, *edgeLEdge );
3791             centersBox.Add( center );
3792           }
3793         if ( edgeLEdge[-1]->IsOnEdge() &&
3794              convFace.GetCenterOfCurvature( vertexLEdges[1], surfProp, helper, center ))
3795         { // 2nd VERTEX
3796           centerCurves[ iE ].Append( center, vertexLEdges[1] );
3797           centersBox.Add( center );
3798         }
3799         centerCurves[ iE ]._isDegenerated =
3800           ( centersBox.IsVoid() || centersBox.SquareExtent() < 1e-6 * nodesBox.SquareExtent() );
3801
3802       } // loop on EDGES of convFace._face to set up data of centerCurves
3803
3804       // Compute new normals for _LayerEdge's on EDGEs
3805
3806       double avgCosin = 0;
3807       int     nbCosin = 0;
3808       gp_Vec inFaceDir;
3809       for ( size_t iE1 = 0; iE1 < centerCurves.size(); ++iE1 )
3810       {
3811         _CentralCurveOnEdge& ceCurve = centerCurves[ iE1 ];
3812         if ( ceCurve._isDegenerated )
3813           continue;
3814         const vector< gp_Pnt >& centers = ceCurve._curvaCenters;
3815         vector< gp_XYZ > &   newNormals = ceCurve._normals;
3816         for ( size_t iC1 = 0; iC1 < centers.size(); ++iC1 )
3817         {
3818           isOK = false;
3819           for ( size_t iE2 = 0; iE2 < centerCurves.size() && !isOK; ++iE2 )
3820           {
3821             if ( iE1 != iE2 )
3822               isOK = centerCurves[ iE2 ].FindNewNormal( centers[ iC1 ], newNormals[ iC1 ]);
3823           }
3824           if ( isOK && !ceCurve._adjFace.IsNull() )
3825           {
3826             // compute new _LayerEdge::_cosin
3827             const SMDS_MeshNode* node = ceCurve._ledges[ iC1 ]->_nodes[0];
3828             inFaceDir = getFaceDir( ceCurve._adjFace, ceCurve._edge, node, helper, isOK );
3829             if ( isOK )
3830             {
3831               double angle = inFaceDir.Angle( newNormals[ iC1 ] ); // [0,PI]
3832               ceCurve._ledges[ iC1 ]->_cosin = Cos( angle );
3833               avgCosin += ceCurve._ledges[ iC1 ]->_cosin;
3834               nbCosin++;
3835             }
3836           }
3837         }
3838       }
3839       // set new normals to _LayerEdge's of NOT degenerated central curves
3840       for ( size_t iE = 0; iE < centerCurves.size(); ++iE )
3841       {
3842         if ( centerCurves[ iE ]._isDegenerated )
3843           continue;
3844         for ( size_t iLE = 0; iLE < centerCurves[ iE ]._ledges.size(); ++iLE )
3845           centerCurves[ iE ]._ledges[ iLE ]->_normal = centerCurves[ iE ]._normals[ iLE ];
3846       }
3847       // set new normals to _LayerEdge's of     degenerated central curves
3848       for ( size_t iE = 0; iE < centerCurves.size(); ++iE )
3849       {
3850         if ( !centerCurves[ iE ]._isDegenerated ||
3851              centerCurves[ iE ]._ledges.size() < 3 )
3852           continue;
3853         // new normal is an average of new normals at VERTEXes that
3854         // was computed on non-degenerated _CentralCurveOnEdge's
3855         gp_XYZ newNorm = ( centerCurves[ iE ]._ledges.front()->_normal +
3856                            centerCurves[ iE ]._ledges.back ()->_normal );
3857         double sz = newNorm.Modulus();
3858         if ( sz < 1e-200 )
3859           continue;
3860         newNorm /= sz;
3861         double newCosin = ( 0.5 * centerCurves[ iE ]._ledges.front()->_cosin +
3862                             0.5 * centerCurves[ iE ]._ledges.back ()->_cosin );
3863         for ( size_t iLE = 1, nb = centerCurves[ iE ]._ledges.size() - 1; iLE < nb; ++iLE )
3864         {
3865           centerCurves[ iE ]._ledges[ iLE ]->_normal = newNorm;
3866           centerCurves[ iE ]._ledges[ iLE ]->_cosin  = newCosin;
3867         }
3868       }
3869
3870       // Find new normals for _LayerEdge's based on FACE
3871
3872       if ( nbCosin > 0 )
3873         avgCosin /= nbCosin;
3874       const TGeomID faceID = meshDS->ShapeToIndex( convFace._face );
3875       map< TGeomID, int >::iterator id2end = convFace._subIdToEdgeEnd.find( faceID );
3876       if ( id2end != convFace._subIdToEdgeEnd.end() )
3877       {
3878         int iE = 0;
3879         gp_XYZ newNorm;
3880         data.GetEdgesOnShape( id2end->second, iBeg, iEnd );
3881         for ( ; iBeg < iEnd; ++iBeg )
3882         {
3883           _LayerEdge* ledge = data._edges[ iBeg ];
3884           if ( !convFace.GetCenterOfCurvature( ledge, surfProp, helper, center ))
3885             continue;
3886           for ( size_t i = 0; i < centerCurves.size(); ++i, ++iE )
3887           {
3888             iE = iE % centerCurves.size();
3889             if ( centerCurves[ iE ]._isDegenerated )
3890               continue;
3891             newNorm.SetCoord( 0,0,0 );
3892             if ( centerCurves[ iE ].FindNewNormal( center, newNorm ))
3893             {
3894               ledge->_normal = newNorm;
3895               ledge->_cosin  = avgCosin;
3896               break;
3897             }
3898           }
3899         }
3900       }
3901
3902     } // not a quasi-spherical FACE
3903
3904     // Update _LayerEdge's data according to a new normal
3905
3906     dumpFunction(SMESH_Comment("updateNormalsOfConvexFaces")<<data._index
3907                  <<"_F"<<meshDS->ShapeToIndex( convFace._face ));
3908
3909     id2end = convFace._subIdToEdgeEnd.begin();
3910     for ( ; id2end != convFace._subIdToEdgeEnd.end(); ++id2end )
3911     {
3912       data.GetEdgesOnShape( id2end->second, iBeg, iEnd );
3913       for ( ; iBeg < iEnd; ++iBeg )
3914       {
3915         _LayerEdge* & ledge = data._edges[ iBeg ];
3916         double len = ledge->_len;
3917         ledge->InvalidateStep( stepNb + 1, /*restoreLength=*/true );
3918         ledge->SetCosin( ledge->_cosin );
3919         ledge->SetNewLength( len, helper );
3920       }
3921
3922     } // loop on sub-shapes of convFace._face
3923
3924     // Find FACEs adjacent to convFace._face that got necessity to smooth
3925     // as a result of normals modification
3926
3927     set< TGeomID > adjFacesToSmooth;
3928     for ( size_t iE = 0; iE < centerCurves.size(); ++iE )
3929     {
3930       if ( centerCurves[ iE ]._adjFace.IsNull() ||
3931            centerCurves[ iE ]._adjFaceToSmooth )
3932         continue;
3933       for ( size_t iLE = 0; iLE < centerCurves[ iE ]._ledges.size(); ++iLE )
3934       {
3935         if ( centerCurves[ iE ]._ledges[ iLE ]->_cosin > theMinSmoothCosin )
3936         {
3937           adjFacesToSmooth.insert( meshDS->ShapeToIndex( centerCurves[ iE ]._adjFace ));
3938           break;
3939         }
3940       }
3941     }
3942     data.AddShapesToSmooth( adjFacesToSmooth );
3943
3944     dumpFunctionEnd();
3945
3946
3947   } // loop on data._convexFaces
3948
3949   return true;
3950 }
3951
3952 //================================================================================
3953 /*!
3954  * \brief Finds a center of curvature of a surface at a _LayerEdge
3955  */
3956 //================================================================================
3957
3958 bool _ConvexFace::GetCenterOfCurvature( _LayerEdge*         ledge,
3959                                         BRepLProp_SLProps&  surfProp,
3960                                         SMESH_MesherHelper& helper,
3961                                         gp_Pnt &            center ) const
3962 {
3963   gp_XY uv = helper.GetNodeUV( _face, ledge->_nodes[0] );
3964   surfProp.SetParameters( uv.X(), uv.Y() );
3965   if ( !surfProp.IsCurvatureDefined() )
3966     return false;
3967
3968   const double oriFactor = ( _face.Orientation() == TopAbs_REVERSED ? +1. : -1. );
3969   double surfCurvatureMax = surfProp.MaxCurvature() * oriFactor;
3970   double surfCurvatureMin = surfProp.MinCurvature() * oriFactor;
3971   if ( surfCurvatureMin > surfCurvatureMax )
3972     center = surfProp.Value().Translated( surfProp.Normal().XYZ() / surfCurvatureMin * oriFactor );
3973   else
3974     center = surfProp.Value().Translated( surfProp.Normal().XYZ() / surfCurvatureMax * oriFactor );
3975
3976   return true;
3977 }
3978
3979 //================================================================================
3980 /*!
3981  * \brief Check that prisms are not distorted
3982  */
3983 //================================================================================
3984
3985 bool _ConvexFace::CheckPrisms() const
3986 {
3987   for ( size_t i = 0; i < _simplexTestEdges.size(); ++i )
3988   {
3989     const _LayerEdge* edge = _simplexTestEdges[i];
3990     SMESH_TNodeXYZ tgtXYZ( edge->_nodes.back() );
3991     for ( size_t j = 0; j < edge->_simplices.size(); ++j )
3992       if ( !edge->_simplices[j].IsForward( edge->_nodes[0], &tgtXYZ ))
3993       {
3994         debugMsg( "Bad simplex of _simplexTestEdges ("
3995                   << " "<< edge->_nodes[0]->GetID()<< " "<< tgtXYZ._node->GetID()
3996                   << " "<< edge->_simplices[j]._nPrev->GetID()
3997                   << " "<< edge->_simplices[j]._nNext->GetID() << " )" );
3998         return false;
3999       }
4000   }
4001   return true;
4002 }
4003
4004 //================================================================================
4005 /*!
4006  * \brief Try to compute a new normal by interpolating normals of _LayerEdge's
4007  *        stored in this _CentralCurveOnEdge.
4008  *  \param [in] center - curvature center of a point of another _CentralCurveOnEdge.
4009  *  \param [in,out] newNormal - current normal at this point, to be redefined
4010  *  \return bool - true if succeeded.
4011  */
4012 //================================================================================
4013
4014 bool _CentralCurveOnEdge::FindNewNormal( const gp_Pnt& center, gp_XYZ& newNormal )
4015 {
4016   if ( this->_isDegenerated )
4017     return false;
4018
4019   // find two centers the given one lies between
4020
4021   for ( size_t i = 0, nb = _curvaCenters.size()-1;  i < nb;  ++i )
4022   {
4023     double sl2 = 1.001 * _segLength2[ i ];
4024
4025     double d1 = center.SquareDistance( _curvaCenters[ i ]);
4026     if ( d1 > sl2 )
4027       continue;
4028
4029     double d2 = center.SquareDistance( _curvaCenters[ i+1 ]);
4030     if ( d2 > sl2 || d2 + d1 < 1e-100 )
4031       continue;
4032
4033     d1 = Sqrt( d1 );
4034     d2 = Sqrt( d2 );
4035     double r = d1 / ( d1 + d2 );
4036     gp_XYZ norm = (( 1. - r ) * _ledges[ i   ]->_normal +
4037                    (      r ) * _ledges[ i+1 ]->_normal );
4038     norm.Normalize();
4039
4040     newNormal += norm;
4041     double sz = newNormal.Modulus();
4042     if ( sz < 1e-200 )
4043       break;
4044     newNormal /= sz;
4045     return true;
4046   }
4047   return false;
4048 }
4049
4050 //================================================================================
4051 /*!
4052  * \brief Set shape members
4053  */
4054 //================================================================================
4055
4056 void _CentralCurveOnEdge::SetShapes( const TopoDS_Edge&  edge,
4057                                      const _ConvexFace&  convFace,
4058                                      const _SolidData&   data,
4059                                      SMESH_MesherHelper& helper)
4060 {
4061   _edge = edge;
4062
4063   PShapeIteratorPtr fIt = helper.GetAncestors( edge, *helper.GetMesh(), TopAbs_FACE );
4064   while ( const TopoDS_Shape* F = fIt->next())
4065     if ( !convFace._face.IsSame( *F ))
4066     {
4067       _adjFace = TopoDS::Face( *F );
4068       _adjFaceToSmooth = false;
4069       // _adjFace already in a smoothing queue ?
4070       size_t end;
4071       TGeomID adjFaceID = helper.GetMeshDS()->ShapeToIndex( *F );
4072       if ( data.GetShapeEdges( adjFaceID, end ))
4073         _adjFaceToSmooth = ( end < data._nbShapesToSmooth );
4074       break;
4075     }
4076 }
4077
4078 //================================================================================
4079 /*!
4080  * \brief Looks for intersection of it's last segment with faces
4081  *  \param distance - returns shortest distance from the last node to intersection
4082  */
4083 //================================================================================
4084
4085 bool _LayerEdge::FindIntersection( SMESH_ElementSearcher&   searcher,
4086                                    double &                 distance,
4087                                    const double&            epsilon,
4088                                    const SMDS_MeshElement** face)
4089 {
4090   vector< const SMDS_MeshElement* > suspectFaces;
4091   double segLen;
4092   gp_Ax1 lastSegment = LastSegment(segLen);
4093   searcher.GetElementsNearLine( lastSegment, SMDSAbs_Face, suspectFaces );
4094
4095   bool segmentIntersected = false;
4096   distance = Precision::Infinite();
4097   int iFace = -1; // intersected face
4098   for ( size_t j = 0 ; j < suspectFaces.size() /*&& !segmentIntersected*/; ++j )
4099   {
4100     const SMDS_MeshElement* face = suspectFaces[j];
4101     if ( face->GetNodeIndex( _nodes.back() ) >= 0 ||
4102          face->GetNodeIndex( _nodes[0]     ) >= 0 )
4103       continue; // face sharing _LayerEdge node
4104     const int nbNodes = face->NbCornerNodes();
4105     bool intFound = false;
4106     double dist;
4107     SMDS_MeshElement::iterator nIt = face->begin_nodes();
4108     if ( nbNodes == 3 )
4109     {
4110       intFound = SegTriaInter( lastSegment, *nIt++, *nIt++, *nIt++, dist, epsilon );
4111     }
4112     else
4113     {
4114       const SMDS_MeshNode* tria[3];
4115       tria[0] = *nIt++;
4116       tria[1] = *nIt++;
4117       for ( int n2 = 2; n2 < nbNodes && !intFound; ++n2 )
4118       {
4119         tria[2] = *nIt++;
4120         intFound = SegTriaInter(lastSegment, tria[0], tria[1], tria[2], dist, epsilon );
4121         tria[1] = tria[2];
4122       }
4123     }
4124     if ( intFound )
4125     {
4126       if ( dist < segLen*(1.01) && dist > -(_len*_lenFactor-segLen) )
4127         segmentIntersected = true;
4128       if ( distance > dist )
4129         distance = dist, iFace = j;
4130     }
4131   }
4132   if ( iFace != -1 && face ) *face = suspectFaces[iFace];
4133
4134   if ( segmentIntersected )
4135   {
4136 #ifdef __myDEBUG
4137     SMDS_MeshElement::iterator nIt = suspectFaces[iFace]->begin_nodes();
4138     gp_XYZ intP( lastSegment.Location().XYZ() + lastSegment.Direction().XYZ() * distance );
4139     cout << "nodes: tgt " << _nodes.back()->GetID() << " src " << _nodes[0]->GetID()
4140          << ", intersection with face ("
4141          << (*nIt++)->GetID()<<" "<< (*nIt++)->GetID()<<" "<< (*nIt++)->GetID()
4142          << ") at point (" << intP.X() << ", " << intP.Y() << ", " << intP.Z()
4143          << ") distance = " << distance - segLen<< endl;
4144 #endif
4145   }
4146
4147   distance -= segLen;
4148
4149   return segmentIntersected;
4150 }
4151
4152 //================================================================================
4153 /*!
4154  * \brief Returns size and direction of the last segment
4155  */
4156 //================================================================================
4157
4158 gp_Ax1 _LayerEdge::LastSegment(double& segLen) const
4159 {
4160   // find two non-coincident positions
4161   gp_XYZ orig = _pos.back();
4162   gp_XYZ dir;
4163   int iPrev = _pos.size() - 2;
4164   while ( iPrev >= 0 )
4165   {
4166     dir = orig - _pos[iPrev];
4167     if ( dir.SquareModulus() > 1e-100 )
4168       break;
4169     else
4170       iPrev--;
4171   }
4172
4173   // make gp_Ax1
4174   gp_Ax1 segDir;
4175   if ( iPrev < 0 )
4176   {
4177     segDir.SetLocation( SMESH_TNodeXYZ( _nodes[0] ));
4178     segDir.SetDirection( _normal );
4179     segLen = 0;
4180   }
4181   else
4182   {
4183     gp_Pnt pPrev = _pos[ iPrev ];
4184     if ( !_sWOL.IsNull() )
4185     {
4186       TopLoc_Location loc;
4187       if ( _sWOL.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
4188       {
4189         double f,l;
4190         Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( TopoDS::Edge( _sWOL ), loc, f,l);
4191         pPrev = curve->Value( pPrev.X() ).Transformed( loc );
4192       }
4193       else
4194       {
4195         Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( TopoDS::Face(_sWOL), loc );
4196         pPrev = surface->Value( pPrev.X(), pPrev.Y() ).Transformed( loc );
4197       }
4198       dir = SMESH_TNodeXYZ( _nodes.back() ) - pPrev.XYZ();
4199     }
4200     segDir.SetLocation( pPrev );
4201     segDir.SetDirection( dir );
4202     segLen = dir.Modulus();
4203   }
4204
4205   return segDir;
4206 }
4207
4208 //================================================================================
4209 /*!
4210  * \brief Test intersection of the last segment with a given triangle
4211  *   using Moller-Trumbore algorithm
4212  * Intersection is detected if distance to intersection is less than _LayerEdge._len
4213  */
4214 //================================================================================
4215
4216 bool _LayerEdge::SegTriaInter( const gp_Ax1&        lastSegment,
4217                                const SMDS_MeshNode* n0,
4218                                const SMDS_MeshNode* n1,
4219                                const SMDS_MeshNode* n2,
4220                                double&              t,
4221                                const double&        EPSILON) const
4222 {
4223   //const double EPSILON = 1e-6;
4224
4225   gp_XYZ orig = lastSegment.Location().XYZ();
4226   gp_XYZ dir  = lastSegment.Direction().XYZ();
4227
4228   SMESH_TNodeXYZ vert0( n0 );
4229   SMESH_TNodeXYZ vert1( n1 );
4230   SMESH_TNodeXYZ vert2( n2 );
4231
4232   /* calculate distance from vert0 to ray origin */
4233   gp_XYZ tvec = orig - vert0;
4234
4235   //if ( tvec * dir > EPSILON )
4236     // intersected face is at back side of the temporary face this _LayerEdge belongs to
4237     //return false;
4238
4239   gp_XYZ edge1 = vert1 - vert0;
4240   gp_XYZ edge2 = vert2 - vert0;
4241
4242   /* begin calculating determinant - also used to calculate U parameter */
4243   gp_XYZ pvec = dir ^ edge2;
4244
4245   /* if determinant is near zero, ray lies in plane of triangle */
4246   double det = edge1 * pvec;
4247
4248   if (det > -EPSILON && det < EPSILON)
4249     return false;
4250   double inv_det = 1.0 / det;
4251
4252   /* calculate U parameter and test bounds */
4253   double u = ( tvec * pvec ) * inv_det;
4254   //if (u < 0.0 || u > 1.0)
4255   if (u < -EPSILON || u > 1.0 + EPSILON)
4256     return false;
4257
4258   /* prepare to test V parameter */
4259   gp_XYZ qvec = tvec ^ edge1;
4260
4261   /* calculate V parameter and test bounds */
4262   double v = (dir * qvec) * inv_det;
4263   //if ( v < 0.0 || u + v > 1.0 )
4264   if ( v < -EPSILON || u + v > 1.0 + EPSILON)
4265     return false;
4266
4267   /* calculate t, ray intersects triangle */
4268   t = (edge2 * qvec) * inv_det;
4269
4270   //return true;
4271   return t > 0.;
4272 }
4273
4274 //================================================================================
4275 /*!
4276  * \brief Perform smooth of _LayerEdge's based on EDGE's
4277  *  \retval bool - true if node has been moved
4278  */
4279 //================================================================================
4280
4281 bool _LayerEdge::SmoothOnEdge(Handle(Geom_Surface)& surface,
4282                               const TopoDS_Face&    F,
4283                               SMESH_MesherHelper&   helper)
4284 {
4285   ASSERT( IsOnEdge() );
4286
4287   SMDS_MeshNode* tgtNode = const_cast<SMDS_MeshNode*>( _nodes.back() );
4288   SMESH_TNodeXYZ oldPos( tgtNode );
4289   double dist01, distNewOld;
4290
4291   SMESH_TNodeXYZ p0( _2neibors->_nodes[0]);
4292   SMESH_TNodeXYZ p1( _2neibors->_nodes[1]);
4293   dist01 = p0.Distance( _2neibors->_nodes[1] );
4294
4295   gp_Pnt newPos = p0 * _2neibors->_wgt[0] + p1 * _2neibors->_wgt[1];
4296   double lenDelta = 0;
4297   if ( _curvature )
4298   {
4299     //lenDelta = _curvature->lenDelta( _len );
4300     lenDelta = _curvature->lenDeltaByDist( dist01 );
4301     newPos.ChangeCoord() += _normal * lenDelta;
4302   }
4303
4304   distNewOld = newPos.Distance( oldPos );
4305
4306   if ( F.IsNull() )
4307   {
4308     if ( _2neibors->_plnNorm )
4309     {
4310       // put newPos on the plane defined by source node and _plnNorm
4311       gp_XYZ new2src = SMESH_TNodeXYZ( _nodes[0] ) - newPos.XYZ();
4312       double new2srcProj = (*_2neibors->_plnNorm) * new2src;
4313       newPos.ChangeCoord() += (*_2neibors->_plnNorm) * new2srcProj;
4314     }
4315     tgtNode->setXYZ( newPos.X(), newPos.Y(), newPos.Z() );
4316     _pos.back() = newPos.XYZ();
4317   }
4318   else
4319   {
4320     tgtNode->setXYZ( newPos.X(), newPos.Y(), newPos.Z() );
4321     gp_XY uv( Precision::Infinite(), 0 );
4322     helper.CheckNodeUV( F, tgtNode, uv, 1e-10, /*force=*/true );
4323     _pos.back().SetCoord( uv.X(), uv.Y(), 0 );
4324
4325     newPos = surface->Value( uv.X(), uv.Y() );
4326     tgtNode->setXYZ( newPos.X(), newPos.Y(), newPos.Z() );
4327   }
4328
4329   if ( _curvature && lenDelta < 0 )
4330   {
4331     gp_Pnt prevPos( _pos[ _pos.size()-2 ]);
4332     _len -= prevPos.Distance( oldPos );
4333     _len += prevPos.Distance( newPos );
4334   }
4335   bool moved = distNewOld > dist01/50;
4336   //if ( moved )
4337   dumpMove( tgtNode ); // debug
4338
4339   return moved;
4340 }
4341
4342 //================================================================================
4343 /*!
4344  * \brief Perform laplacian smooth in 3D of nodes inflated from FACE
4345  *  \retval bool - true if _tgtNode has been moved
4346  */
4347 //================================================================================
4348
4349 bool _LayerEdge::Smooth(int& badNb)
4350 {
4351   if ( _simplices.size() < 2 )
4352     return false; // _LayerEdge inflated along EDGE or FACE
4353
4354   // compute new position for the last _pos
4355   gp_XYZ newPos (0,0,0);
4356   for ( size_t i = 0; i < _simplices.size(); ++i )
4357     newPos += SMESH_TNodeXYZ( _simplices[i]._nPrev );
4358   newPos /= _simplices.size();
4359
4360   const gp_XYZ& curPos ( _pos.back() );
4361   const gp_Pnt  prevPos( _pos[ _pos.size()-2 ]);
4362   if ( _curvature )
4363   {
4364     double delta  = _curvature->lenDelta( _len );
4365     if ( delta > 0 )
4366       newPos += _normal * delta;
4367     else
4368     {
4369       double segLen = _normal * ( newPos - prevPos.XYZ() );
4370       if ( segLen + delta > 0 )
4371         newPos += _normal * delta;
4372     }
4373     // double segLenChange = _normal * ( curPos - newPos );
4374     // newPos += 0.5 * _normal * segLenChange;
4375   }
4376
4377   // count quality metrics (orientation) of tetras around _tgtNode
4378   int nbOkBefore = 0;
4379   for ( size_t i = 0; i < _simplices.size(); ++i )
4380     nbOkBefore += _simplices[i].IsForward( _nodes[0], &curPos );
4381
4382   int nbOkAfter = 0;
4383   for ( size_t i = 0; i < _simplices.size(); ++i )
4384     nbOkAfter += _simplices[i].IsForward( _nodes[0], &newPos );
4385
4386   if ( nbOkAfter < nbOkBefore )
4387     return false;
4388
4389   SMDS_MeshNode* n = const_cast< SMDS_MeshNode* >( _nodes.back() );
4390
4391   _len -= prevPos.Distance(SMESH_TNodeXYZ( n ));
4392   _len += prevPos.Distance(newPos);
4393
4394   n->setXYZ( newPos.X(), newPos.Y(), newPos.Z());
4395   _pos.back() = newPos;
4396
4397   badNb += _simplices.size() - nbOkAfter;
4398
4399   dumpMove( n );
4400
4401   return true;
4402 }
4403
4404 //================================================================================
4405 /*!
4406  * \brief Add a new segment to _LayerEdge during inflation
4407  */
4408 //================================================================================
4409
4410 void _LayerEdge::SetNewLength( double len, SMESH_MesherHelper& helper )
4411 {
4412   if ( _len - len > -1e-6 )
4413   {
4414     _pos.push_back( _pos.back() );
4415     return;
4416   }
4417
4418   SMDS_MeshNode* n = const_cast< SMDS_MeshNode*>( _nodes.back() );
4419   SMESH_TNodeXYZ oldXYZ( n );
4420   gp_XYZ nXYZ = oldXYZ + _normal * ( len - _len ) * _lenFactor;
4421   n->setXYZ( nXYZ.X(), nXYZ.Y(), nXYZ.Z() );
4422
4423   _pos.push_back( nXYZ );
4424   _len = len;
4425   if ( !_sWOL.IsNull() )
4426   {
4427     double distXYZ[4];
4428     if ( _sWOL.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
4429     {
4430       double u = Precision::Infinite(); // to force projection w/o distance check
4431       helper.CheckNodeU( TopoDS::Edge( _sWOL ), n, u, 1e-10, /*force=*/true, distXYZ );
4432       _pos.back().SetCoord( u, 0, 0 );
4433       SMDS_EdgePosition* pos = static_cast<SMDS_EdgePosition*>( n->GetPosition() );
4434       pos->SetUParameter( u );
4435     }
4436     else //  TopAbs_FACE
4437     {
4438       gp_XY uv( Precision::Infinite(), 0 );
4439       helper.CheckNodeUV( TopoDS::Face( _sWOL ), n, uv, 1e-10, /*force=*/true, distXYZ );
4440       _pos.back().SetCoord( uv.X(), uv.Y(), 0 );
4441       SMDS_FacePosition* pos = static_cast<SMDS_FacePosition*>( n->GetPosition() );
4442       pos->SetUParameter( uv.X() );
4443       pos->SetVParameter( uv.Y() );
4444     }
4445     n->setXYZ( distXYZ[1], distXYZ[2], distXYZ[3]);
4446   }
4447   dumpMove( n ); //debug
4448 }
4449
4450 //================================================================================
4451 /*!
4452  * \brief Remove last inflation step
4453  */
4454 //================================================================================
4455
4456 void _LayerEdge::InvalidateStep( int curStep, bool restoreLength )
4457 {
4458   if ( _pos.size() > curStep )
4459   {
4460     if ( restoreLength )
4461       _len -= ( _pos[ curStep-1 ] - _pos.back() ).Modulus();
4462
4463     _pos.resize( curStep );
4464     gp_Pnt nXYZ = _pos.back();
4465     SMDS_MeshNode* n = const_cast< SMDS_MeshNode*>( _nodes.back() );
4466     if ( !_sWOL.IsNull() )
4467     {
4468       TopLoc_Location loc;
4469       if ( _sWOL.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
4470       {
4471         SMDS_EdgePosition* pos = static_cast<SMDS_EdgePosition*>( n->GetPosition() );
4472         pos->SetUParameter( nXYZ.X() );
4473         double f,l;
4474         Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( TopoDS::Edge( _sWOL ), loc, f,l);
4475         nXYZ = curve->Value( nXYZ.X() ).Transformed( loc );
4476       }
4477       else
4478       {
4479         SMDS_FacePosition* pos = static_cast<SMDS_FacePosition*>( n->GetPosition() );
4480         pos->SetUParameter( nXYZ.X() );
4481         pos->SetVParameter( nXYZ.Y() );
4482         Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( TopoDS::Face(_sWOL), loc );
4483         nXYZ = surface->Value( nXYZ.X(), nXYZ.Y() ).Transformed( loc );
4484       }
4485     }
4486     n->setXYZ( nXYZ.X(), nXYZ.Y(), nXYZ.Z() );
4487     dumpMove( n );
4488   }
4489 }
4490
4491 //================================================================================
4492 /*!
4493  * \brief Create layers of prisms
4494  */
4495 //================================================================================
4496
4497 bool _ViscousBuilder::refine(_SolidData& data)
4498 {
4499   SMESH_MesherHelper helper( *_mesh );
4500   helper.SetSubShape( data._solid );
4501   helper.SetElementsOnShape(false);
4502
4503   Handle(Geom_Curve) curve;
4504   Handle(Geom_Surface) surface;
4505   TopoDS_Edge geomEdge;
4506   TopoDS_Face geomFace;
4507   TopoDS_Shape prevSWOL;
4508   TopLoc_Location loc;
4509   double f,l, u;
4510   gp_XY uv;
4511   bool isOnEdge;
4512   TGeomID prevBaseId = -1;
4513   TNode2Edge* n2eMap = 0;
4514   TNode2Edge::iterator n2e;
4515
4516   for ( size_t i = 0; i < data._edges.size(); ++i )
4517   {
4518     _LayerEdge& edge = *data._edges[i];
4519
4520     // get accumulated length of segments
4521     vector< double > segLen( edge._pos.size() );
4522     segLen[0] = 0.0;
4523     for ( size_t j = 1; j < edge._pos.size(); ++j )
4524       segLen[j] = segLen[j-1] + (edge._pos[j-1] - edge._pos[j] ).Modulus();
4525
4526     // allocate memory for new nodes if it is not yet refined
4527     const SMDS_MeshNode* tgtNode = edge._nodes.back();
4528     if ( edge._nodes.size() == 2 )
4529     {
4530       edge._nodes.resize( data._hyp->GetNumberLayers() + 1, 0 );
4531       edge._nodes[1] = 0;
4532       edge._nodes.back() = tgtNode;
4533     }
4534     // get data of a shrink shape
4535     if ( !edge._sWOL.IsNull() && edge._sWOL != prevSWOL )
4536     {
4537       isOnEdge = ( edge._sWOL.ShapeType() == TopAbs_EDGE );
4538       if ( isOnEdge )
4539       {
4540         geomEdge = TopoDS::Edge( edge._sWOL );
4541         curve    = BRep_Tool::Curve( geomEdge, loc, f,l);
4542       }
4543       else
4544       {
4545         geomFace = TopoDS::Face( edge._sWOL );
4546         surface  = BRep_Tool::Surface( geomFace, loc );
4547       }
4548       prevSWOL = edge._sWOL;
4549     }
4550     // restore shapePos of the last node by already treated _LayerEdge of another _SolidData
4551     const TGeomID baseShapeId = edge._nodes[0]->getshapeId();
4552     if ( baseShapeId != prevBaseId )
4553     {
4554       map< TGeomID, TNode2Edge* >::iterator s2ne = data._s2neMap.find( baseShapeId );
4555       n2eMap = ( s2ne == data._s2neMap.end() ) ? 0 : n2eMap = s2ne->second;
4556       prevBaseId = baseShapeId;
4557     }
4558     if ( n2eMap && (( n2e = n2eMap->find( edge._nodes[0] )) != n2eMap->end() ))
4559     {
4560       _LayerEdge*  foundEdge = n2e->second;
4561       const gp_XYZ& foundPos = foundEdge->_pos.back();
4562       SMDS_PositionPtr lastPos = tgtNode->GetPosition();
4563       if ( isOnEdge )
4564       {
4565         SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<SMDS_EdgePosition*>( lastPos );
4566         epos->SetUParameter( foundPos.X() );
4567       }
4568       else
4569       {
4570         SMDS_FacePosition* fpos = static_cast<SMDS_FacePosition*>( lastPos );
4571         fpos->SetUParameter( foundPos.X() );
4572         fpos->SetVParameter( foundPos.Y() );
4573       }
4574     }
4575     // calculate height of the first layer
4576     double h0;
4577     const double T = segLen.back(); //data._hyp.GetTotalThickness();
4578     const double f = data._hyp->GetStretchFactor();
4579     const int    N = data._hyp->GetNumberLayers();
4580     const double fPowN = pow( f, N );
4581     if ( fPowN - 1 <= numeric_limits<double>::min() )
4582       h0 = T / N;
4583     else
4584       h0 = T * ( f - 1 )/( fPowN - 1 );
4585
4586     const double zeroLen = std::numeric_limits<double>::min();
4587
4588     // create intermediate nodes
4589     double hSum = 0, hi = h0/f;
4590     size_t iSeg = 1;
4591     for ( size_t iStep = 1; iStep < edge._nodes.size(); ++iStep )
4592     {
4593       // compute an intermediate position
4594       hi *= f;
4595       hSum += hi;
4596       while ( hSum > segLen[iSeg] && iSeg < segLen.size()-1)
4597         ++iSeg;
4598       int iPrevSeg = iSeg-1;
4599       while ( fabs( segLen[iPrevSeg] - segLen[iSeg]) <= zeroLen && iPrevSeg > 0 )
4600         --iPrevSeg;
4601       double r = ( segLen[iSeg] - hSum ) / ( segLen[iSeg] - segLen[iPrevSeg] );
4602       gp_Pnt pos = r * edge._pos[iPrevSeg] + (1-r) * edge._pos[iSeg];
4603
4604       SMDS_MeshNode*& node = const_cast< SMDS_MeshNode*& >(edge._nodes[ iStep ]);
4605       if ( !edge._sWOL.IsNull() )
4606       {
4607         // compute XYZ by parameters <pos>
4608         if ( isOnEdge )
4609         {
4610           u = pos.X();
4611           if ( !node )
4612             pos = curve->Value( u ).Transformed(loc);
4613         }
4614         else
4615         {
4616           uv.SetCoord( pos.X(), pos.Y() );
4617           if ( !node )
4618             pos = surface->Value( pos.X(), pos.Y() ).Transformed(loc);
4619         }
4620       }
4621       // create or update the node
4622       if ( !node )
4623       {
4624         node = helper.AddNode( pos.X(), pos.Y(), pos.Z());
4625         if ( !edge._sWOL.IsNull() )
4626         {
4627           if ( isOnEdge )
4628             getMeshDS()->SetNodeOnEdge( node, geomEdge, u );
4629           else
4630             getMeshDS()->SetNodeOnFace( node, geomFace, uv.X(), uv.Y() );
4631         }
4632         else
4633         {
4634           getMeshDS()->SetNodeInVolume( node, helper.GetSubShapeID() );
4635         }
4636       }
4637       else
4638       {
4639         if ( !edge._sWOL.IsNull() )
4640         {
4641           // make average pos from new and current parameters
4642           if ( isOnEdge )
4643           {
4644             u = 0.5 * ( u + helper.GetNodeU( geomEdge, node ));
4645             pos = curve->Value( u ).Transformed(loc);
4646
4647             SMDS_EdgePosition* epos = static_cast<SMDS_EdgePosition*>( node->GetPosition() );
4648             epos->SetUParameter( u );
4649           }
4650           else
4651           {
4652             uv = 0.5 * ( uv + helper.GetNodeUV( geomFace, node ));
4653             pos = surface->Value( uv.X(), uv.Y()).Transformed(loc);
4654
4655             SMDS_FacePosition* fpos = static_cast<SMDS_FacePosition*>( node->GetPosition() );
4656             fpos->SetUParameter( uv.X() );
4657             fpos->SetVParameter( uv.Y() );
4658           }
4659         }
4660         node->setXYZ( pos.X(), pos.Y(), pos.Z() );
4661       }
4662     }
4663   }
4664
4665   if ( !getMeshDS()->IsEmbeddedMode() )
4666     // Log node movement
4667     for ( size_t i = 0; i < data._edges.size(); ++i )
4668     {
4669       _LayerEdge& edge = *data._edges[i];
4670       SMESH_TNodeXYZ p ( edge._nodes.back() );
4671       getMeshDS()->MoveNode( p._node, p.X(), p.Y(), p.Z() );
4672     }
4673
4674   // TODO: make quadratic prisms and polyhedrons(?)
4675
4676   helper.SetElementsOnShape(true);
4677
4678   TopExp_Explorer exp( data._solid, TopAbs_FACE );
4679   for ( ; exp.More(); exp.Next() )
4680   {
4681     if ( data._ignoreFaceIds.count( getMeshDS()->ShapeToIndex( exp.Current() )))
4682       continue;
4683     SMESHDS_SubMesh* fSubM = getMeshDS()->MeshElements( exp.Current() );
4684     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = fSubM->GetElements();
4685     vector< vector<const SMDS_MeshNode*>* > nnVec;
4686     while ( fIt->more() )
4687     {
4688       const SMDS_MeshElement* face = fIt->next();
4689       int nbNodes = face->NbCornerNodes();
4690       nnVec.resize( nbNodes );
4691       SMDS_ElemIteratorPtr nIt = face->nodesIterator();
4692       for ( int iN = 0; iN < nbNodes; ++iN )
4693       {
4694         const SMDS_MeshNode* n = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nIt->next() );
4695         nnVec[ iN ] = & data._n2eMap[ n ]->_nodes;
4696       }
4697
4698       int nbZ = nnVec[0]->size();
4699       switch ( nbNodes )
4700       {
4701       case 3:
4702         for ( int iZ = 1; iZ < nbZ; ++iZ )
4703           helper.AddVolume( (*nnVec[0])[iZ-1], (*nnVec[1])[iZ-1], (*nnVec[2])[iZ-1],
4704                             (*nnVec[0])[iZ],   (*nnVec[1])[iZ],   (*nnVec[2])[iZ]);
4705         break;
4706       case 4:
4707         for ( int iZ = 1; iZ < nbZ; ++iZ )
4708           helper.AddVolume( (*nnVec[0])[iZ-1], (*nnVec[1])[iZ-1],
4709                             (*nnVec[2])[iZ-1], (*nnVec[3])[iZ-1],
4710                             (*nnVec[0])[iZ],   (*nnVec[1])[iZ],
4711                             (*nnVec[2])[iZ],   (*nnVec[3])[iZ]);
4712         break;
4713       default:
4714         return error("Not supported type of element", data._index);
4715       }
4716     }
4717   }
4718   return true;
4719 }
4720
4721 //================================================================================
4722 /*!
4723  * \brief Shrink 2D mesh on faces to let space for inflated layers
4724  */
4725 //================================================================================
4726
4727 bool _ViscousBuilder::shrink()
4728 {
4729   // make map of (ids of FACEs to shrink mesh on) to (_SolidData containing _LayerEdge's
4730   // inflated along FACE or EDGE)
4731   map< TGeomID, _SolidData* > f2sdMap;
4732   for ( size_t i = 0 ; i < _sdVec.size(); ++i )
4733   {
4734     _SolidData& data = _sdVec[i];
4735     TopTools_MapOfShape FFMap;
4736     map< TGeomID, TopoDS_Shape >::iterator s2s = data._shrinkShape2Shape.begin();
4737     for (; s2s != data._shrinkShape2Shape.end(); ++s2s )
4738       if ( s2s->second.ShapeType() == TopAbs_FACE )
4739       {
4740         f2sdMap.insert( make_pair( getMeshDS()->ShapeToIndex( s2s->second ), &data ));
4741
4742         if ( FFMap.Add( (*s2s).second ))
4743           // Put mesh faces on the shrinked FACE to the proxy sub-mesh to avoid
4744           // usage of mesh faces made in addBoundaryElements() by the 3D algo or
4745           // by StdMeshers_QuadToTriaAdaptor
4746           if ( SMESHDS_SubMesh* smDS = getMeshDS()->MeshElements( s2s->second ))
4747           {
4748             SMESH_ProxyMesh::SubMesh* proxySub =
4749               data._proxyMesh->getFaceSubM( TopoDS::Face( s2s->second ), /*create=*/true);
4750             SMDS_ElemIteratorPtr fIt = smDS->GetElements();
4751             while ( fIt->more() )
4752               proxySub->AddElement( fIt->next() );
4753             // as a result 3D algo will use elements from proxySub and not from smDS
4754           }
4755       }
4756   }
4757
4758   SMESH_MesherHelper helper( *_mesh );
4759   helper.ToFixNodeParameters( true );
4760
4761   // EDGE's to shrink
4762   map< TGeomID, _Shrinker1D > e2shrMap;
4763
4764   // loop on FACES to srink mesh on
4765   map< TGeomID, _SolidData* >::iterator f2sd = f2sdMap.begin();
4766   for ( ; f2sd != f2sdMap.end(); ++f2sd )
4767   {
4768     _SolidData&     data = *f2sd->second;
4769     TNode2Edge&   n2eMap = data._n2eMap;
4770     const TopoDS_Face& F = TopoDS::Face( getMeshDS()->IndexToShape( f2sd->first ));
4771
4772     Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface(F);
4773
4774     SMESH_subMesh*     sm = _mesh->GetSubMesh( F );
4775     SMESHDS_SubMesh* smDS = sm->GetSubMeshDS();
4776
4777     helper.SetSubShape(F);
4778
4779     // ===========================
4780     // Prepare data for shrinking
4781     // ===========================
4782
4783     // Collect nodes to smooth, as src nodes are not yet replaced by tgt ones
4784     // and thus all nodes on a FACE connected to 2d elements are to be smoothed
4785     vector < const SMDS_MeshNode* > smoothNodes;
4786     {
4787       SMDS_NodeIteratorPtr nIt = smDS->GetNodes();
4788       while ( nIt->more() )
4789       {
4790         const SMDS_MeshNode* n = nIt->next();
4791         if ( n->NbInverseElements( SMDSAbs_Face ) > 0 )
4792           smoothNodes.push_back( n );
4793       }
4794     }
4795     // Find out face orientation
4796     double refSign = 1;
4797     const set<TGeomID> ignoreShapes;
4798     bool isOkUV;
4799     if ( !smoothNodes.empty() )
4800     {
4801       vector<_Simplex> simplices;
4802       getSimplices( smoothNodes[0], simplices, ignoreShapes );
4803       helper.GetNodeUV( F, simplices[0]._nPrev, 0, &isOkUV ); // fix UV of silpmex nodes
4804       helper.GetNodeUV( F, simplices[0]._nNext, 0, &isOkUV );
4805       gp_XY uv = helper.GetNodeUV( F, smoothNodes[0], 0, &isOkUV );
4806       if ( !simplices[0].IsForward(uv, smoothNodes[0], F, helper,refSign) )
4807         refSign = -1;
4808     }
4809
4810     // Find _LayerEdge's inflated along F
4811     vector< _LayerEdge* > lEdges;
4812     {
4813       SMESH_subMeshIteratorPtr subIt =
4814         sm->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/false, /*complexShapeFirst=*/false);
4815       while ( subIt->more() )
4816       {
4817         SMESH_subMesh*     sub = subIt->next();
4818         SMESHDS_SubMesh* subDS = sub->GetSubMeshDS();
4819         if ( subDS->NbNodes() == 0 || !n2eMap.count( subDS->GetNodes()->next() ))
4820           continue;
4821         SMDS_NodeIteratorPtr nIt = subDS->GetNodes();
4822         while ( nIt->more() )
4823         {
4824           _LayerEdge* edge = n2eMap[ nIt->next() ];
4825           lEdges.push_back( edge );
4826           prepareEdgeToShrink( *edge, F, helper, smDS );
4827         }
4828       }
4829     }
4830
4831     dumpFunction(SMESH_Comment("beforeShrinkFace")<<f2sd->first); // debug
4832     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = smDS->GetElements();
4833     while ( fIt->more() )
4834       if ( const SMDS_MeshElement* f = fIt->next() )
4835         dumpChangeNodes( f );
4836
4837     // Replace source nodes by target nodes in mesh faces to shrink
4838     dumpFunction(SMESH_Comment("replNodesOnFace")<<f2sd->first); // debug
4839     const SMDS_MeshNode* nodes[20];
4840     for ( size_t i = 0; i < lEdges.size(); ++i )
4841     {
4842       _LayerEdge& edge = *lEdges[i];
4843       const SMDS_MeshNode* srcNode = edge._nodes[0];
4844       const SMDS_MeshNode* tgtNode = edge._nodes.back();
4845       SMDS_ElemIteratorPtr fIt = srcNode->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Face);
4846       while ( fIt->more() )
4847       {
4848         const SMDS_MeshElement* f = fIt->next();
4849         if ( !smDS->Contains( f ))
4850           continue;
4851         SMDS_NodeIteratorPtr nIt = f->nodeIterator();
4852         for ( int iN = 0; nIt->more(); ++iN )
4853         {
4854           const SMDS_MeshNode* n = nIt->next();
4855           nodes[iN] = ( n == srcNode ? tgtNode : n );
4856         }
4857         helper.GetMeshDS()->ChangeElementNodes( f, nodes, f->NbNodes() );
4858         dumpChangeNodes( f );
4859       }
4860     }
4861
4862     // find out if a FACE is concave
4863     const bool isConcaveFace = isConcave( F, helper );
4864
4865     // Create _SmoothNode's on face F
4866     vector< _SmoothNode > nodesToSmooth( smoothNodes.size() );
4867     {
4868       dumpFunction(SMESH_Comment("fixUVOnFace")<<f2sd->first); // debug
4869       const bool sortSimplices = isConcaveFace;
4870       for ( size_t i = 0; i < smoothNodes.size(); ++i )
4871       {
4872         const SMDS_MeshNode* n = smoothNodes[i];
4873         nodesToSmooth[ i ]._node = n;
4874         // src nodes must be replaced by tgt nodes to have tgt nodes in _simplices
4875         getSimplices( n, nodesToSmooth[ i ]._simplices, ignoreShapes, NULL, sortSimplices );
4876         // fix up incorrect uv of nodes on the FACE
4877         helper.GetNodeUV( F, n, 0, &isOkUV);
4878         dumpMove( n );
4879       }
4880     }
4881     //if ( nodesToSmooth.empty() ) continue;
4882
4883     // Find EDGE's to shrink and set simpices to LayerEdge's
4884     set< _Shrinker1D* > eShri1D;
4885     {
4886       for ( size_t i = 0; i < lEdges.size(); ++i )
4887       {
4888         _LayerEdge* edge = lEdges[i];
4889         if ( edge->_sWOL.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
4890         {
4891           TGeomID edgeIndex = getMeshDS()->ShapeToIndex( edge->_sWOL );
4892           _Shrinker1D& srinker = e2shrMap[ edgeIndex ];
4893           eShri1D.insert( & srinker );
4894           srinker.AddEdge( edge, helper );
4895           VISCOUS_3D::ToClearSubWithMain( _mesh->GetSubMesh( edge->_sWOL ), data._solid );
4896           // restore params of nodes on EGDE if the EDGE has been already
4897           // srinked while srinking another FACE
4898           srinker.RestoreParams();
4899         }
4900         getSimplices( /*tgtNode=*/edge->_nodes.back(), edge->_simplices, ignoreShapes );
4901       }
4902     }
4903
4904     bool toFixTria = false; // to improve quality of trias by diagonal swap
4905     if ( isConcaveFace )
4906     {
4907       const bool hasTria = _mesh->NbTriangles(), hasQuad = _mesh->NbQuadrangles();
4908       if ( hasTria != hasQuad ) {
4909         toFixTria = hasTria;
4910       }
4911       else {
4912         set<int> nbNodesSet;
4913         SMDS_ElemIteratorPtr fIt = smDS->GetElements();
4914         while ( fIt->more() && nbNodesSet.size() < 2 )
4915           nbNodesSet.insert( fIt->next()->NbCornerNodes() );
4916         toFixTria = ( *nbNodesSet.begin() == 3 );
4917       }
4918     }
4919
4920     // ==================
4921     // Perform shrinking
4922     // ==================
4923
4924     bool shrinked = true;
4925     int badNb, shriStep=0, smooStep=0;
4926     _SmoothNode::SmoothType smoothType
4927       = isConcaveFace ? _SmoothNode::ANGULAR : _SmoothNode::LAPLACIAN;
4928     while ( shrinked )
4929     {
4930       shriStep++;
4931       // Move boundary nodes (actually just set new UV)
4932       // -----------------------------------------------
4933       dumpFunction(SMESH_Comment("moveBoundaryOnF")<<f2sd->first<<"_st"<<shriStep ); // debug
4934       shrinked = false;
4935       for ( size_t i = 0; i < lEdges.size(); ++i )
4936       {
4937         shrinked |= lEdges[i]->SetNewLength2d( surface,F,helper );
4938       }
4939       dumpFunctionEnd();
4940
4941       // Move nodes on EDGE's
4942       // (XYZ is set as soon as a needed length reached in SetNewLength2d())
4943       set< _Shrinker1D* >::iterator shr = eShri1D.begin();
4944       for ( ; shr != eShri1D.end(); ++shr )
4945         (*shr)->Compute( /*set3D=*/false, helper );
4946
4947       // Smoothing in 2D
4948       // -----------------
4949       int nbNoImpSteps = 0;
4950       bool       moved = true;
4951       badNb = 1;
4952       while (( nbNoImpSteps < 5 && badNb > 0) && moved)
4953       {
4954         dumpFunction(SMESH_Comment("shrinkFace")<<f2sd->first<<"_st"<<++smooStep); // debug
4955
4956         int oldBadNb = badNb;
4957         badNb = 0;
4958         moved = false;
4959         for ( size_t i = 0; i < nodesToSmooth.size(); ++i )
4960         {
4961           moved |= nodesToSmooth[i].Smooth( badNb,surface,helper,refSign,
4962                                             smoothType, /*set3D=*/isConcaveFace);
4963         }
4964         if ( badNb < oldBadNb )
4965           nbNoImpSteps = 0;
4966         else
4967           nbNoImpSteps++;
4968
4969         dumpFunctionEnd();
4970       }
4971       if ( badNb > 0 )
4972         return error(SMESH_Comment("Can't shrink 2D mesh on face ") << f2sd->first );
4973       if ( shriStep > 200 )
4974         return error(SMESH_Comment("Infinite loop at shrinking 2D mesh on face ") << f2sd->first );
4975
4976       // Fix narrow triangles by swapping diagonals
4977       // ---------------------------------------
4978       if ( toFixTria )
4979       {
4980         set<const SMDS_MeshNode*> usedNodes;
4981         fixBadFaces( F, helper, /*is2D=*/true, shriStep, & usedNodes); // swap diagonals
4982
4983         // update working data
4984         set<const SMDS_MeshNode*>::iterator n;
4985         for ( size_t i = 0; i < nodesToSmooth.size() && !usedNodes.empty(); ++i )
4986         {
4987           n = usedNodes.find( nodesToSmooth[ i ]._node );
4988           if ( n != usedNodes.end())
4989           {
4990             getSimplices( nodesToSmooth[ i ]._node,
4991                           nodesToSmooth[ i ]._simplices,
4992                           ignoreShapes, NULL,
4993                           /*sortSimplices=*/ smoothType == _SmoothNode::ANGULAR );
4994             usedNodes.erase( n );
4995           }
4996         }
4997         for ( size_t i = 0; i < lEdges.size() && !usedNodes.empty(); ++i )
4998         {
4999           n = usedNodes.find( /*tgtNode=*/ lEdges[i]->_nodes.back() );
5000           if ( n != usedNodes.end())
5001           {
5002             getSimplices( lEdges[i]->_nodes.back(),
5003                           lEdges[i]->_simplices,
5004                           ignoreShapes );
5005             usedNodes.erase( n );
5006           }
5007         }
5008       }
5009       // TODO: check effect of this additional smooth
5010       // additional laplacian smooth to increase allowed shrink step
5011       // for ( int st = 1; st; --st )
5012       // {
5013       //   dumpFunction(SMESH_Comment("shrinkFace")<<f2sd->first<<"_st"<<++smooStep); // debug
5014       //   for ( size_t i = 0; i < nodesToSmooth.size(); ++i )
5015       //   {
5016       //     nodesToSmooth[i].Smooth( badNb,surface,helper,refSign,
5017       //                              _SmoothNode::LAPLACIAN,/*set3D=*/false);
5018       //   }
5019       // }
5020     } // while ( shrinked )
5021
5022     // No wrongly shaped faces remain; final smooth. Set node XYZ.
5023     bool isStructuredFixed = false;
5024     if ( SMESH_2D_Algo* algo = dynamic_cast<SMESH_2D_Algo*>( sm->GetAlgo() ))
5025       isStructuredFixed = algo->FixInternalNodes( *data._proxyMesh, F );
5026     if ( !isStructuredFixed )
5027     {
5028       if ( isConcaveFace ) // fix narrow faces by swapping diagonals
5029         fixBadFaces( F, helper, /*is2D=*/false, ++shriStep );
5030
5031       for ( int st = 3; st; --st )
5032       {
5033         switch( st ) {
5034         case 1: smoothType = _SmoothNode::LAPLACIAN; break;
5035         case 2: smoothType = _SmoothNode::LAPLACIAN; break;
5036         case 3: smoothType = _SmoothNode::ANGULAR; break;
5037         }
5038         dumpFunction(SMESH_Comment("shrinkFace")<<f2sd->first<<"_st"<<++smooStep); // debug
5039         for ( size_t i = 0; i < nodesToSmooth.size(); ++i )
5040         {
5041           nodesToSmooth[i].Smooth( badNb,surface,helper,refSign,
5042                                    smoothType,/*set3D=*/st==1 );
5043         }
5044         dumpFunctionEnd();
5045       }
5046     }
5047     // Set an event listener to clear FACE sub-mesh together with SOLID sub-mesh
5048     VISCOUS_3D::ToClearSubWithMain( sm, data._solid );
5049
5050     if ( !getMeshDS()->IsEmbeddedMode() )
5051       // Log node movement
5052       for ( size_t i = 0; i < nodesToSmooth.size(); ++i )
5053       {
5054         SMESH_TNodeXYZ p ( nodesToSmooth[i]._node );
5055         getMeshDS()->MoveNode( nodesToSmooth[i]._node, p.X(), p.Y(), p.Z() );
5056       }
5057
5058   } // loop on FACES to srink mesh on
5059
5060
5061   // Replace source nodes by target nodes in shrinked mesh edges
5062
5063   map< int, _Shrinker1D >::iterator e2shr = e2shrMap.begin();
5064   for ( ; e2shr != e2shrMap.end(); ++e2shr )
5065     e2shr->second.SwapSrcTgtNodes( getMeshDS() );
5066
5067   return true;
5068 }
5069
5070 //================================================================================
5071 /*!
5072  * \brief Computes 2d shrink direction and finds nodes limiting shrinking
5073  */
5074 //================================================================================
5075
5076 bool _ViscousBuilder::prepareEdgeToShrink( _LayerEdge&            edge,
5077                                            const TopoDS_Face&     F,
5078                                            SMESH_MesherHelper&    helper,
5079                                            const SMESHDS_SubMesh* faceSubMesh)
5080 {
5081   const SMDS_MeshNode* srcNode = edge._nodes[0];
5082   const SMDS_MeshNode* tgtNode = edge._nodes.back();
5083
5084   edge._pos.clear();
5085
5086   if ( edge._sWOL.ShapeType() == TopAbs_FACE )
5087   {
5088     gp_XY srcUV = helper.GetNodeUV( F, srcNode );
5089     gp_XY tgtUV = helper.GetNodeUV( F, tgtNode );
5090     gp_Vec2d uvDir( srcUV, tgtUV );
5091     double uvLen = uvDir.Magnitude();
5092     uvDir /= uvLen;
5093     edge._normal.SetCoord( uvDir.X(),uvDir.Y(), 0 );
5094     edge._len = uvLen;
5095
5096     edge._pos.resize(1);
5097     edge._pos[0].SetCoord( tgtUV.X(), tgtUV.Y(), 0 );
5098
5099     // set UV of source node to target node
5100     SMDS_FacePosition* pos = static_cast<SMDS_FacePosition*>( tgtNode->GetPosition() );
5101     pos->SetUParameter( srcUV.X() );
5102     pos->SetVParameter( srcUV.Y() );
5103   }
5104   else // _sWOL is TopAbs_EDGE
5105   {
5106     TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge( edge._sWOL);
5107     SMESHDS_SubMesh* edgeSM = getMeshDS()->MeshElements( E );
5108     if ( !edgeSM || edgeSM->NbElements() == 0 )
5109       return error(SMESH_Comment("Not meshed EDGE ") << getMeshDS()->ShapeToIndex( E ));
5110
5111     const SMDS_MeshNode* n2 = 0;
5112     SMDS_ElemIteratorPtr eIt = srcNode->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Edge);
5113     while ( eIt->more() && !n2 )
5114     {
5115       const SMDS_MeshElement* e = eIt->next();
5116       if ( !edgeSM->Contains(e)) continue;
5117       n2 = e->GetNode( 0 );
5118       if ( n2 == srcNode ) n2 = e->GetNode( 1 );
5119     }
5120     if ( !n2 )
5121       return error(SMESH_Comment("Wrongly meshed EDGE ") << getMeshDS()->ShapeToIndex( E ));
5122
5123     double uSrc = helper.GetNodeU( E, srcNode, n2 );
5124     double uTgt = helper.GetNodeU( E, tgtNode, srcNode );
5125     double u2   = helper.GetNodeU( E, n2,      srcNode );
5126
5127     if ( fabs( uSrc-uTgt ) < 0.99 * fabs( uSrc-u2 ))
5128     {
5129       // tgtNode is located so that it does not make faces with wrong orientation
5130       return true;
5131     }
5132     edge._pos.resize(1);
5133     edge._pos[0].SetCoord( U_TGT, uTgt );
5134     edge._pos[0].SetCoord( U_SRC, uSrc );
5135     edge._pos[0].SetCoord( LEN_TGT, fabs( uSrc-uTgt ));
5136
5137     edge._simplices.resize( 1 );
5138     edge._simplices[0]._nPrev = n2;
5139
5140     // set UV of source node to target node
5141     SMDS_EdgePosition* pos = static_cast<SMDS_EdgePosition*>( tgtNode->GetPosition() );
5142     pos->SetUParameter( uSrc );
5143   }
5144   return true;
5145 }
5146
5147 //================================================================================
5148 /*!
5149  * \brief Try to fix triangles with high aspect ratio by swaping diagonals
5150  */
5151 //================================================================================
5152
5153 void _ViscousBuilder::fixBadFaces(const TopoDS_Face&          F,
5154                                   SMESH_MesherHelper&         helper,
5155                                   const bool                  is2D,
5156                                   const int                   step,
5157                                   set<const SMDS_MeshNode*> * involvedNodes)
5158 {
5159   SMESH::Controls::AspectRatio qualifier;
5160   SMESH::Controls::TSequenceOfXYZ points(3), points1(3), points2(3);
5161   const double maxAspectRatio = is2D ? 4. : 2;
5162   _NodeCoordHelper xyz( F, helper, is2D );
5163
5164   // find bad triangles
5165
5166   vector< const SMDS_MeshElement* > badTrias;
5167   vector< double >                  badAspects;
5168   SMESHDS_SubMesh*      sm = helper.GetMeshDS()->MeshElements( F );
5169   SMDS_ElemIteratorPtr fIt = sm->GetElements();
5170   while ( fIt->more() )
5171   {
5172     const SMDS_MeshElement * f = fIt->next();
5173     if ( f->NbCornerNodes() != 3 ) continue;
5174     for ( int iP = 0; iP < 3; ++iP ) points(iP+1) = xyz( f->GetNode(iP));
5175     double aspect = qualifier.GetValue( points );
5176     if ( aspect > maxAspectRatio )
5177     {
5178       badTrias.push_back( f );
5179       badAspects.push_back( aspect );
5180     }
5181   }
5182   if ( step == 1 )
5183   {
5184     dumpFunction(SMESH_Comment("beforeSwapDiagonals_F")<<helper.GetSubShapeID());
5185     SMDS_ElemIteratorPtr fIt = sm->GetElements();
5186     while ( fIt->more() )
5187     {
5188       const SMDS_MeshElement * f = fIt->next();
5189       if ( f->NbCornerNodes() == 3 )
5190         dumpChangeNodes( f );
5191     }
5192     dumpFunctionEnd();
5193   }
5194   if ( badTrias.empty() )
5195     return;
5196
5197   // find couples of faces to swap diagonal
5198
5199   typedef pair < const SMDS_MeshElement* , const SMDS_MeshElement* > T2Trias;
5200   vector< T2Trias > triaCouples;
5201
5202   TIDSortedElemSet involvedFaces, emptySet;
5203   for ( size_t iTia = 0; iTia < badTrias.size(); ++iTia )
5204   {
5205     T2Trias trias    [3];
5206     double  aspRatio [3];
5207     int i1, i2, i3;
5208
5209     if ( !involvedFaces.insert( badTrias[iTia] ).second )
5210       continue;
5211     for ( int iP = 0; iP < 3; ++iP )
5212       points(iP+1) = xyz( badTrias[iTia]->GetNode(iP));
5213
5214     // find triangles adjacent to badTrias[iTia] with better aspect ratio after diag-swaping
5215     int bestCouple = -1;
5216     for ( int iSide = 0; iSide < 3; ++iSide )
5217     {
5218       const SMDS_MeshNode* n1 = badTrias[iTia]->GetNode( iSide );
5219       const SMDS_MeshNode* n2 = badTrias[iTia]->GetNode(( iSide+1 ) % 3 );
5220       trias [iSide].first  = badTrias[iTia];
5221       trias [iSide].second = SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, emptySet, involvedFaces,
5222                                                              & i1, & i2 );
5223       if (( ! trias[iSide].second ) ||
5224           ( trias[iSide].second->NbCornerNodes() != 3 ) ||
5225           ( ! sm->Contains( trias[iSide].second )))
5226         continue;
5227
5228       // aspect ratio of an adjacent tria
5229       for ( int iP = 0; iP < 3; ++iP )
5230         points2(iP+1) = xyz( trias[iSide].second->GetNode(iP));
5231       double aspectInit = qualifier.GetValue( points2 );
5232
5233       // arrange nodes as after diag-swaping
5234       if ( helper.WrapIndex( i1+1, 3 ) == i2 )
5235         i3 = helper.WrapIndex( i1-1, 3 );
5236       else
5237         i3 = helper.WrapIndex( i1+1, 3 );
5238       points1 = points;
5239       points1( 1+ iSide ) = points2( 1+ i3 );
5240       points2( 1+ i2    ) = points1( 1+ ( iSide+2 ) % 3 );
5241
5242       // aspect ratio after diag-swaping
5243       aspRatio[ iSide ] = qualifier.GetValue( points1 ) + qualifier.GetValue( points2 );
5244       if ( aspRatio[ iSide ] > aspectInit + badAspects[ iTia ] )
5245         continue;
5246
5247       // prevent inversion of a triangle
5248       gp_Vec norm1 = gp_Vec( points1(1), points1(3) ) ^ gp_Vec( points1(1), points1(2) );
5249       gp_Vec norm2 = gp_Vec( points2(1), points2(3) ) ^ gp_Vec( points2(1), points2(2) );
5250       if ( norm1 * norm2 < 0. && norm1.Angle( norm2 ) > 70./180.*M_PI )
5251         continue;
5252
5253       if ( bestCouple < 0 || aspRatio[ bestCouple ] > aspRatio[ iSide ] )
5254         bestCouple = iSide;
5255     }
5256
5257     if ( bestCouple >= 0 )
5258     {
5259       triaCouples.push_back( trias[bestCouple] );
5260       involvedFaces.insert ( trias[bestCouple].second );
5261     }
5262     else
5263     {
5264       involvedFaces.erase( badTrias[iTia] );
5265     }
5266   }
5267   if ( triaCouples.empty() )
5268     return;
5269
5270   // swap diagonals
5271
5272   SMESH_MeshEditor editor( helper.GetMesh() );
5273   dumpFunction(SMESH_Comment("beforeSwapDiagonals_F")<<helper.GetSubShapeID()<<"_"<<step);
5274   for ( size_t i = 0; i < triaCouples.size(); ++i )
5275   {
5276     dumpChangeNodes( triaCouples[i].first );
5277     dumpChangeNodes( triaCouples[i].second );
5278     editor.InverseDiag( triaCouples[i].first, triaCouples[i].second );
5279   }
5280
5281   if ( involvedNodes )
5282     for ( size_t i = 0; i < triaCouples.size(); ++i )
5283     {
5284       involvedNodes->insert( triaCouples[i].first->begin_nodes(),
5285                              triaCouples[i].first->end_nodes() );
5286       involvedNodes->insert( triaCouples[i].second->begin_nodes(),
5287                              triaCouples[i].second->end_nodes() );
5288     }
5289
5290   // just for debug dump resulting triangles
5291   dumpFunction(SMESH_Comment("swapDiagonals_F")<<helper.GetSubShapeID()<<"_"<<step);
5292   for ( size_t i = 0; i < triaCouples.size(); ++i )
5293   {
5294     dumpChangeNodes( triaCouples[i].first );
5295     dumpChangeNodes( triaCouples[i].second );
5296   }
5297 }
5298
5299 //================================================================================
5300 /*!
5301  * \brief Move target node to it's final position on the FACE during shrinking
5302  */
5303 //================================================================================
5304
5305 bool _LayerEdge::SetNewLength2d( Handle(Geom_Surface)& surface,
5306                                  const TopoDS_Face&    F,
5307                                  SMESH_MesherHelper&   helper )
5308 {
5309   if ( _pos.empty() )
5310     return false; // already at the target position
5311
5312   SMDS_MeshNode* tgtNode = const_cast< SMDS_MeshNode*& >( _nodes.back() );
5313
5314   if ( _sWOL.ShapeType() == TopAbs_FACE )
5315   {
5316     gp_XY    curUV = helper.GetNodeUV( F, tgtNode );
5317     gp_Pnt2d tgtUV( _pos[0].X(), _pos[0].Y() );
5318     gp_Vec2d uvDir( _normal.X(), _normal.Y() );
5319     const double uvLen = tgtUV.Distance( curUV );
5320     const double kSafe = Max( 0.5, 1. - 0.1 * _simplices.size() );
5321
5322     // Select shrinking step such that not to make faces with wrong orientation.
5323     double stepSize = 1e100;
5324     for ( size_t i = 0; i < _simplices.size(); ++i )
5325     {
5326       // find intersection of 2 lines: curUV-tgtUV and that connecting simplex nodes
5327       gp_XY uvN1 = helper.GetNodeUV( F, _simplices[i]._nPrev );
5328       gp_XY uvN2 = helper.GetNodeUV( F, _simplices[i]._nNext );
5329       gp_XY dirN = uvN2 - uvN1;
5330       double det = uvDir.Crossed( dirN );
5331       if ( Abs( det )  < std::numeric_limits<double>::min() ) continue;
5332       gp_XY dirN2Cur = curUV - uvN1;
5333       double step = dirN.Crossed( dirN2Cur ) / det;
5334       if ( step > 0 )
5335         stepSize = Min( step, stepSize );
5336     }
5337     gp_Pnt2d newUV;
5338     if ( uvLen <= stepSize )
5339     {
5340       newUV = tgtUV;
5341       _pos.clear();
5342     }
5343     else if ( stepSize > 0 )
5344     {
5345       newUV = curUV + uvDir.XY() * stepSize * kSafe;
5346     }
5347     else
5348     {
5349       return true;
5350     }
5351     SMDS_FacePosition* pos = static_cast<SMDS_FacePosition*>( tgtNode->GetPosition() );
5352     pos->SetUParameter( newUV.X() );
5353     pos->SetVParameter( newUV.Y() );
5354
5355 #ifdef __myDEBUG
5356     gp_Pnt p = surface->Value( newUV.X(), newUV.Y() );
5357     tgtNode->setXYZ( p.X(), p.Y(), p.Z() );
5358     dumpMove( tgtNode );
5359 #endif
5360   }
5361   else // _sWOL is TopAbs_EDGE
5362   {
5363     TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge( _sWOL );
5364     const SMDS_MeshNode* n2 = _simplices[0]._nPrev;
5365     SMDS_EdgePosition* tgtPos = static_cast<SMDS_EdgePosition*>( tgtNode->GetPosition() );
5366
5367     const double u2 = helper.GetNodeU( E, n2, tgtNode );
5368     const double uSrc   = _pos[0].Coord( U_SRC );
5369     const double lenTgt = _pos[0].Coord( LEN_TGT );
5370
5371     double newU = _pos[0].Coord( U_TGT );
5372     if ( lenTgt < 0.99 * fabs( uSrc-u2 )) // n2 got out of src-tgt range
5373     {
5374       _pos.clear();
5375     }
5376     else
5377     {
5378       newU = 0.1 * tgtPos->GetUParameter() + 0.9 * u2;
5379     }
5380     tgtPos->SetUParameter( newU );
5381 #ifdef __myDEBUG
5382     gp_XY newUV = helper.GetNodeUV( F, tgtNode, _nodes[0]);
5383     gp_Pnt p = surface->Value( newUV.X(), newUV.Y() );
5384     tgtNode->setXYZ( p.X(), p.Y(), p.Z() );
5385     dumpMove( tgtNode );
5386 #endif
5387   }
5388   return true;
5389 }
5390
5391 //================================================================================
5392 /*!
5393  * \brief Perform smooth on the FACE
5394  *  \retval bool - true if the node has been moved
5395  */
5396 //================================================================================
5397
5398 bool _SmoothNode::Smooth(int&                  badNb,
5399                          Handle(Geom_Surface)& surface,
5400                          SMESH_MesherHelper&   helper,
5401                          const double          refSign,
5402                          SmoothType            how,
5403                          bool                  set3D)
5404 {
5405   const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( helper.GetSubShape() );
5406
5407   // get uv of surrounding nodes
5408   vector<gp_XY> uv( _simplices.size() );
5409   for ( size_t i = 0; i < _simplices.size(); ++i )
5410     uv[i] = helper.GetNodeUV( face, _simplices[i]._nPrev, _node );
5411
5412   // compute new UV for the node
5413   gp_XY newPos (0,0);
5414   if ( how == TFI && _simplices.size() == 4 )
5415   {
5416     gp_XY corners[4];
5417     for ( size_t i = 0; i < _simplices.size(); ++i )
5418       if ( _simplices[i]._nOpp )
5419         corners[i] = helper.GetNodeUV( face, _simplices[i]._nOpp, _node );
5420       else
5421         throw SALOME_Exception(LOCALIZED("TFI smoothing: _Simplex::_nOpp not set!"));
5422
5423     newPos = helper.calcTFI ( 0.5, 0.5,
5424                               corners[0], corners[1], corners[2], corners[3],
5425                               uv[1], uv[2], uv[3], uv[0] );
5426   }
5427   else if ( how == ANGULAR )
5428   {
5429     newPos = computeAngularPos( uv, helper.GetNodeUV( face, _node ), refSign );
5430   }
5431   else if ( how == CENTROIDAL && _simplices.size() > 3 )
5432   {
5433     // average centers of diagonals wieghted with their reciprocal lengths
5434     if ( _simplices.size() == 4 )
5435     {
5436       double w1 = 1. / ( uv[2]-uv[0] ).SquareModulus();
5437       double w2 = 1. / ( uv[3]-uv[1] ).SquareModulus();
5438       newPos = ( w1 * ( uv[2]+uv[0] ) + w2 * ( uv[3]+uv[1] )) / ( w1+w2 ) / 2;
5439     }
5440     else
5441     {
5442       double sumWeight = 0;
5443       int nb = _simplices.size() == 4 ? 2 : _simplices.size();
5444       for ( int i = 0; i < nb; ++i )
5445       {
5446         int iFrom = i + 2;
5447         int iTo   = i + _simplices.size() - 1;
5448         for ( int j = iFrom; j < iTo; ++j )
5449         {
5450           int i2 = SMESH_MesherHelper::WrapIndex( j, _simplices.size() );
5451           double w = 1. / ( uv[i]-uv[i2] ).SquareModulus();
5452           sumWeight += w;
5453           newPos += w * ( uv[i]+uv[i2] );
5454         }
5455       }
5456       newPos /= 2 * sumWeight; // 2 is to get a middle between uv's
5457     }
5458   }
5459   else
5460   {
5461     // Laplacian smooth
5462     for ( size_t i = 0; i < _simplices.size(); ++i )
5463       newPos += uv[i];
5464     newPos /= _simplices.size();
5465   }
5466
5467   // count quality metrics (orientation) of triangles around the node
5468   int nbOkBefore = 0;
5469   gp_XY tgtUV = helper.GetNodeUV( face, _node );
5470   for ( size_t i = 0; i < _simplices.size(); ++i )
5471     nbOkBefore += _simplices[i].IsForward( tgtUV, _node, face, helper, refSign );
5472
5473   int nbOkAfter = 0;
5474   for ( size_t i = 0; i < _simplices.size(); ++i )
5475     nbOkAfter += _simplices[i].IsForward( newPos, _node, face, helper, refSign );
5476
5477   if ( nbOkAfter < nbOkBefore )
5478   {
5479     badNb += _simplices.size() - nbOkBefore;
5480     return false;
5481   }
5482
5483   SMDS_FacePosition* pos = static_cast<SMDS_FacePosition*>( _node->GetPosition() );
5484   pos->SetUParameter( newPos.X() );
5485   pos->SetVParameter( newPos.Y() );
5486
5487 #ifdef __myDEBUG
5488   set3D = true;
5489 #endif
5490   if ( set3D )
5491   {
5492     gp_Pnt p = surface->Value( newPos.X(), newPos.Y() );
5493     const_cast< SMDS_MeshNode* >( _node )->setXYZ( p.X(), p.Y(), p.Z() );
5494     dumpMove( _node );
5495   }
5496
5497   badNb += _simplices.size() - nbOkAfter;
5498   return ( (tgtUV-newPos).SquareModulus() > 1e-10 );
5499 }
5500
5501 //================================================================================
5502 /*!
5503  * \brief Computes new UV using angle based smoothing technic
5504  */
5505 //================================================================================
5506
5507 gp_XY _SmoothNode::computeAngularPos(vector<gp_XY>& uv,
5508                                      const gp_XY&   uvToFix,
5509                                      const double   refSign)
5510 {
5511   uv.push_back( uv.front() );
5512
5513   vector< gp_XY >  edgeDir ( uv.size() );
5514   vector< double > edgeSize( uv.size() );
5515   for ( size_t i = 1; i < edgeDir.size(); ++i )
5516   {
5517     edgeDir [i-1] = uv[i] - uv[i-1];
5518     edgeSize[i-1] = edgeDir[i-1].Modulus();
5519     if ( edgeSize[i-1] < numeric_limits<double>::min() )
5520       edgeDir[i-1].SetX( 100 );
5521     else
5522       edgeDir[i-1] /= edgeSize[i-1] * refSign;
5523   }
5524   edgeDir.back()  = edgeDir.front();
5525   edgeSize.back() = edgeSize.front();
5526
5527   gp_XY  newPos(0,0);
5528   int    nbEdges = 0;
5529   double sumSize = 0;
5530   for ( size_t i = 1; i < edgeDir.size(); ++i )
5531   {
5532     if ( edgeDir[i-1].X() > 1. ) continue;
5533     int i1 = i-1;
5534     while ( edgeDir[i].X() > 1. && ++i < edgeDir.size() );
5535     if ( i == edgeDir.size() ) break;
5536     gp_XY p = uv[i];
5537     gp_XY norm1( -edgeDir[i1].Y(), edgeDir[i1].X() );
5538     gp_XY norm2( -edgeDir[i].Y(),  edgeDir[i].X() );
5539     gp_XY bisec = norm1 + norm2;
5540     double bisecSize = bisec.Modulus();
5541     if ( bisecSize < numeric_limits<double>::min() )
5542     {
5543       bisec = -edgeDir[i1] + edgeDir[i];
5544       bisecSize = bisec.Modulus();
5545     }
5546     bisec /= bisecSize;
5547
5548     gp_XY  dirToN  = uvToFix - p;
5549     double distToN = dirToN.Modulus();
5550     if ( bisec * dirToN < 0 )
5551       distToN = -distToN;
5552
5553     newPos += ( p + bisec * distToN ) * ( edgeSize[i1] + edgeSize[i] );
5554     ++nbEdges;
5555     sumSize += edgeSize[i1] + edgeSize[i];
5556   }
5557   newPos /= /*nbEdges * */sumSize;
5558   return newPos;
5559 }
5560
5561 //================================================================================
5562 /*!
5563  * \brief Delete _SolidData
5564  */
5565 //================================================================================
5566
5567 _SolidData::~_SolidData()
5568 {
5569   for ( size_t i = 0; i < _edges.size(); ++i )
5570   {
5571     if ( _edges[i] && _edges[i]->_2neibors )
5572       delete _edges[i]->_2neibors;
5573     delete _edges[i];
5574   }
5575   _edges.clear();
5576 }
5577 //================================================================================
5578 /*!
5579  * \brief Add a _LayerEdge inflated along the EDGE
5580  */
5581 //================================================================================
5582
5583 void _Shrinker1D::AddEdge( const _LayerEdge* e, SMESH_MesherHelper& helper )
5584 {
5585   // init
5586   if ( _nodes.empty() )
5587   {
5588     _edges[0] = _edges[1] = 0;
5589     _done = false;
5590   }
5591   // check _LayerEdge
5592   if ( e == _edges[0] || e == _edges[1] )
5593     return;
5594   if ( e->_sWOL.IsNull() || e->_sWOL.ShapeType() != TopAbs_EDGE )
5595     throw SALOME_Exception(LOCALIZED("Wrong _LayerEdge is added"));
5596   if ( _edges[0] && _edges[0]->_sWOL != e->_sWOL )
5597     throw SALOME_Exception(LOCALIZED("Wrong _LayerEdge is added"));
5598
5599   // store _LayerEdge
5600   const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge( e->_sWOL );
5601   double f,l;
5602   BRep_Tool::Range( E, f,l );
5603   double u = helper.GetNodeU( E, e->_nodes[0], e->_nodes.back());
5604   _edges[ u < 0.5*(f+l) ? 0 : 1 ] = e;
5605
5606   // Update _nodes
5607
5608   const SMDS_MeshNode* tgtNode0 = _edges[0] ? _edges[0]->_nodes.back() : 0;
5609   const SMDS_MeshNode* tgtNode1 = _edges[1] ? _edges[1]->_nodes.back() : 0;
5610
5611   if ( _nodes.empty() )
5612   {
5613     SMESHDS_SubMesh * eSubMesh = helper.GetMeshDS()->MeshElements( E );
5614     if ( !eSubMesh || eSubMesh->NbNodes() < 1 )
5615       return;
5616     TopLoc_Location loc;
5617     Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, loc, f,l);
5618     GeomAdaptor_Curve aCurve(C, f,l);
5619     const double totLen = GCPnts_AbscissaPoint::Length(aCurve, f, l);
5620
5621     int nbExpectNodes = eSubMesh->NbNodes();
5622     _initU  .reserve( nbExpectNodes );
5623     _normPar.reserve( nbExpectNodes );
5624     _nodes  .reserve( nbExpectNodes );
5625     SMDS_NodeIteratorPtr nIt = eSubMesh->GetNodes();
5626     while ( nIt->more() )
5627     {
5628       const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
5629       if ( node->NbInverseElements(SMDSAbs_Edge) == 0 ||
5630            node == tgtNode0 || node == tgtNode1 )
5631         continue; // refinement nodes
5632       _nodes.push_back( node );
5633       _initU.push_back( helper.GetNodeU( E, node ));
5634       double len = GCPnts_AbscissaPoint::Length(aCurve, f, _initU.back());
5635       _normPar.push_back(  len / totLen );
5636     }
5637   }
5638   else
5639   {
5640     // remove target node of the _LayerEdge from _nodes
5641     int nbFound = 0;
5642     for ( size_t i = 0; i < _nodes.size(); ++i )
5643       if ( !_nodes[i] || _nodes[i] == tgtNode0 || _nodes[i] == tgtNode1 )
5644         _nodes[i] = 0, nbFound++;
5645     if ( nbFound == _nodes.size() )
5646       _nodes.clear();
5647   }
5648 }
5649
5650 //================================================================================
5651 /*!
5652  * \brief Move nodes on EDGE from ends where _LayerEdge's are inflated
5653  */
5654 //================================================================================
5655
5656 void _Shrinker1D::Compute(bool set3D, SMESH_MesherHelper& helper)
5657 {
5658   if ( _done || _nodes.empty())
5659     return;
5660   const _LayerEdge* e = _edges[0];
5661   if ( !e ) e = _edges[1];
5662   if ( !e ) return;
5663
5664   _done =  (( !_edges[0] || _edges[0]->_pos.empty() ) &&
5665             ( !_edges[1] || _edges[1]->_pos.empty() ));
5666
5667   const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge( e->_sWOL );
5668   double f,l;
5669   if ( set3D || _done )
5670   {
5671     Handle(Geom_Curve) C = BRep_Tool::Curve(E, f,l);
5672     GeomAdaptor_Curve aCurve(C, f,l);
5673
5674     if ( _edges[0] )
5675       f = helper.GetNodeU( E, _edges[0]->_nodes.back(), _nodes[0] );
5676     if ( _edges[1] )
5677       l = helper.GetNodeU( E, _edges[1]->_nodes.back(), _nodes.back() );
5678     double totLen = GCPnts_AbscissaPoint::Length( aCurve, f, l );
5679
5680     for ( size_t i = 0; i < _nodes.size(); ++i )
5681     {
5682       if ( !_nodes[i] ) continue;
5683       double len = totLen * _normPar[i];
5684       GCPnts_AbscissaPoint discret( aCurve, len, f );
5685       if ( !discret.IsDone() )
5686         return throw SALOME_Exception(LOCALIZED("GCPnts_AbscissaPoint failed"));
5687       double u = discret.Parameter();
5688       SMDS_EdgePosition* pos = static_cast<SMDS_EdgePosition*>( _nodes[i]->GetPosition() );
5689       pos->SetUParameter( u );
5690       gp_Pnt p = C->Value( u );
5691       const_cast< SMDS_MeshNode*>( _nodes[i] )->setXYZ( p.X(), p.Y(), p.Z() );
5692     }
5693   }
5694   else
5695   {
5696     BRep_Tool::Range( E, f,l );
5697     if ( _edges[0] )
5698       f = helper.GetNodeU( E, _edges[0]->_nodes.back(), _nodes[0] );
5699     if ( _edges[1] )
5700       l = helper.GetNodeU( E, _edges[1]->_nodes.back(), _nodes.back() );
5701
5702     for ( size_t i = 0; i < _nodes.size(); ++i )
5703     {
5704       if ( !_nodes[i] ) continue;
5705       double u = f * ( 1-_normPar[i] ) + l * _normPar[i];
5706       SMDS_EdgePosition* pos = static_cast<SMDS_EdgePosition*>( _nodes[i]->GetPosition() );
5707       pos->SetUParameter( u );
5708     }
5709   }
5710 }
5711
5712 //================================================================================
5713 /*!
5714  * \brief Restore initial parameters of nodes on EDGE
5715  */
5716 //================================================================================
5717
5718 void _Shrinker1D::RestoreParams()
5719 {
5720   if ( _done )
5721     for ( size_t i = 0; i < _nodes.size(); ++i )
5722     {
5723       if ( !_nodes[i] ) continue;
5724       SMDS_EdgePosition* pos = static_cast<SMDS_EdgePosition*>( _nodes[i]->GetPosition() );
5725       pos->SetUParameter( _initU[i] );
5726     }
5727   _done = false;
5728 }
5729
5730 //================================================================================
5731 /*!
5732  * \brief Replace source nodes by target nodes in shrinked mesh edges
5733  */
5734 //================================================================================
5735
5736 void _Shrinker1D::SwapSrcTgtNodes( SMESHDS_Mesh* mesh )
5737 {
5738   const SMDS_MeshNode* nodes[3];
5739   for ( int i = 0; i < 2; ++i )
5740   {
5741     if ( !_edges[i] ) continue;
5742
5743     SMESHDS_SubMesh * eSubMesh = mesh->MeshElements( _edges[i]->_sWOL );
5744     if ( !eSubMesh ) return;
5745     const SMDS_MeshNode* srcNode = _edges[i]->_nodes[0];
5746     const SMDS_MeshNode* tgtNode = _edges[i]->_nodes.back();
5747     SMDS_ElemIteratorPtr eIt = srcNode->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Edge);
5748     while ( eIt->more() )
5749     {
5750       const SMDS_MeshElement* e = eIt->next();
5751       if ( !eSubMesh->Contains( e ))
5752           continue;
5753       SMDS_ElemIteratorPtr nIt = e->nodesIterator();
5754       for ( int iN = 0; iN < e->NbNodes(); ++iN )
5755       {
5756         const SMDS_MeshNode* n = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nIt->next() );
5757         nodes[iN] = ( n == srcNode ? tgtNode : n );
5758       }
5759       mesh->ChangeElementNodes( e, nodes, e->NbNodes() );
5760     }
5761   }
5762 }
5763
5764 //================================================================================
5765 /*!
5766  * \brief Creates 2D and 1D elements on boundaries of new prisms
5767  */
5768 //================================================================================
5769
5770 bool _ViscousBuilder::addBoundaryElements()
5771 {
5772   SMESH_MesherHelper helper( *_mesh );
5773
5774   for ( size_t i = 0; i < _sdVec.size(); ++i )
5775   {
5776     _SolidData& data = _sdVec[i];
5777     TopTools_IndexedMapOfShape geomEdges;
5778     TopExp::MapShapes( data._solid, TopAbs_EDGE, geomEdges );
5779     for ( int iE = 1; iE <= geomEdges.Extent(); ++iE )
5780     {
5781       const TopoDS_Edge& E = TopoDS::Edge( geomEdges(iE));
5782
5783       // Get _LayerEdge's based on E
5784
5785       map< double, const SMDS_MeshNode* > u2nodes;
5786       if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( getMeshDS(), E, /*ignoreMedium=*/false, u2nodes))
5787         continue;
5788
5789       vector< _LayerEdge* > ledges; ledges.reserve( u2nodes.size() );
5790       TNode2Edge & n2eMap = data._n2eMap;
5791       map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n = u2nodes.begin();
5792       {
5793         //check if 2D elements are needed on E
5794         TNode2Edge::iterator n2e = n2eMap.find( u2n->second );
5795         if ( n2e == n2eMap.end() ) continue; // no layers on vertex
5796         ledges.push_back( n2e->second );
5797         u2n++;
5798         if (( n2e = n2eMap.find( u2n->second )) == n2eMap.end() )
5799           continue; // no layers on E
5800         ledges.push_back( n2eMap[ u2n->second ]);
5801
5802         const SMDS_MeshNode* tgtN0 = ledges[0]->_nodes.back();
5803         const SMDS_MeshNode* tgtN1 = ledges[1]->_nodes.back();
5804         int nbSharedPyram = 0;
5805         SMDS_ElemIteratorPtr vIt = tgtN0->GetInverseElementIterator(SMDSAbs_Volume);
5806         while ( vIt->more() )
5807         {
5808           const SMDS_MeshElement* v = vIt->next();
5809           nbSharedPyram += int( v->GetNodeIndex( tgtN1 ) >= 0 );
5810         }
5811         if ( nbSharedPyram > 1 )
5812           continue; // not free border of the pyramid
5813
5814         if ( getMeshDS()->FindFace( ledges[0]->_nodes[0], ledges[0]->_nodes[1],
5815                                     ledges[1]->_nodes[0], ledges[1]->_nodes[1]))
5816           continue; // faces already created
5817       }
5818       for ( ++u2n; u2n != u2nodes.end(); ++u2n )
5819         ledges.push_back( n2eMap[ u2n->second ]);
5820
5821       // Find out orientation and type of face to create
5822
5823       bool reverse = false, isOnFace;
5824
5825       map< TGeomID, TopoDS_Shape >::iterator e2f =
5826         data._shrinkShape2Shape.find( getMeshDS()->ShapeToIndex( E ));
5827       TopoDS_Shape F;
5828       if (( isOnFace = ( e2f != data._shrinkShape2Shape.end() )))
5829       {
5830         F = e2f->second.Oriented( TopAbs_FORWARD );
5831         reverse = ( helper.GetSubShapeOri( F, E ) == TopAbs_REVERSED );
5832         if ( helper.GetSubShapeOri( data._solid, F ) == TopAbs_REVERSED )
5833           reverse = !reverse, F.Reverse();
5834         if ( helper.IsReversedSubMesh( TopoDS::Face(F) ))
5835           reverse = !reverse;
5836       }
5837       else
5838       {
5839         // find FACE with layers sharing E
5840         PShapeIteratorPtr fIt = helper.GetAncestors( E, *_mesh, TopAbs_FACE );
5841         while ( fIt->more() && F.IsNull() )
5842         {
5843           const TopoDS_Shape* pF = fIt->next();
5844           if ( helper.IsSubShape( *pF, data._solid) &&
5845                !data._ignoreFaceIds.count( e2f->first ))
5846             F = *pF;
5847         }
5848       }
5849       // Find the sub-mesh to add new faces
5850       SMESHDS_SubMesh* sm = 0;
5851       if ( isOnFace )
5852         sm = getMeshDS()->MeshElements( F );
5853       else
5854         sm = data._proxyMesh->getFaceSubM( TopoDS::Face(F), /*create=*/true );
5855       if ( !sm )
5856         return error("error in addBoundaryElements()", data._index);
5857
5858       // Make faces
5859       const int dj1 = reverse ? 0 : 1;
5860       const int dj2 = reverse ? 1 : 0;
5861       for ( size_t j = 1; j < ledges.size(); ++j )
5862       {
5863         vector< const SMDS_MeshNode*>&  nn1 = ledges[j-dj1]->_nodes;
5864         vector< const SMDS_MeshNode*>&  nn2 = ledges[j-dj2]->_nodes;
5865         if ( isOnFace )
5866           for ( size_t z = 1; z < nn1.size(); ++z )
5867             sm->AddElement( getMeshDS()->AddFace( nn1[z-1], nn2[z-1], nn2[z], nn1[z] ));
5868         else
5869           for ( size_t z = 1; z < nn1.size(); ++z )
5870             sm->AddElement( new SMDS_FaceOfNodes( nn1[z-1], nn2[z-1], nn2[z], nn1[z]));
5871       }
5872
5873       // Make edges
5874       for ( int isFirst = 0; isFirst < 2; ++isFirst )
5875       {
5876         _LayerEdge* edge = isFirst ? ledges.front() : ledges.back();
5877         if ( !edge->_sWOL.IsNull() && edge->_sWOL.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
5878         {
5879           vector< const SMDS_MeshNode*>&  nn = edge->_nodes;
5880           if ( nn[1]->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Edge )->more() )
5881             continue;
5882           helper.SetSubShape( edge->_sWOL );
5883           helper.SetElementsOnShape( true );
5884           for ( size_t z = 1; z < nn.size(); ++z )
5885             helper.AddEdge( nn[z-1], nn[z] );
5886         }
5887       }
5888     }
5889   }
5890
5891   return true;
5892 }