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22316: EDF 2719 SMESH: Split hexas into prisms
[modules/smesh.git] / src / SMDS / SMDS_VolumeTool.cxx
index 7acb3f054e3a5958f06daf8ac300fc9e4a896594..d773413e34c28da55946b08c8d9f61b067462e06 100644 (file)
+// Copyright (C) 2007-2013  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
+//
+// Copyright (C) 2003-2007  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
+// CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS
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+// This library is free software; you can redistribute it and/or
+// modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+// License as published by the Free Software Foundation; either
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+// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
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+// License along with this library; if not, write to the Free Software
+// Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
+//
+// See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
+//
+
 // File      : SMDS_VolumeTool.cxx
 // Created   : Tue Jul 13 12:22:13 2004
 // Author    : Edward AGAPOV (eap)
-// Copyright : Open CASCADE
-
+//
+#ifdef _MSC_VER
+#pragma warning(disable:4786)
+#endif
 
 #include "SMDS_VolumeTool.hxx"
 
 #include "SMDS_MeshElement.hxx"
 #include "SMDS_MeshNode.hxx"
+#include "SMDS_VtkVolume.hxx"
+#include "SMDS_Mesh.hxx"
+
+#include "utilities.h"
+
 #include <map>
-#include <float.h>
+#include <limits>
+#include <cmath>
 
 using namespace std;
 
+// ======================================================
+// Node indices in faces depending on volume orientation
+// making most faces normals external
+// ======================================================
+// For all elements, 0-th face is bottom based on the first nodes.
+// For prismatic elements (tetra,hexa,prisms), 1-th face is a top one.
+// For all elements, side faces follow order of bottom nodes
+// ======================================================
+
 /*
 //           N3
 //           +
 //          /|\
 //         / | \
 //        /  |  \
-//    N0 +---|---+ N2                TETRAHEDRON
+//    N0 +---|---+ N1                TETRAHEDRON
 //       \   |   /
 //        \  |  /
 //         \ | /
 //          \|/
 //           +
-//           N1
+//           N2
 */
-static int Tetra_F [4][4] = { // FORWARD == REVERSED EXTERNAL
-  { 0, 1, 2, 0 },             // Bottom face has an internal normal, other - external
-  { 0, 1, 3, 0 },
-  { 1, 2, 3, 1 },
-  { 0, 3, 2, 0 }}; 
-static int Tetra_R [4][4] = { // REVERSED == FORWARD EXTERNAL
-  { 0, 2, 1, 0 },              // All faces have  external normals
+static int Tetra_F [4][4] = { // FORWARD == EXTERNAL
+  { 0, 1, 2, 0 },              // All faces have external normals
+  { 0, 3, 1, 0 },
+  { 1, 3, 2, 1 },
+  { 0, 2, 3, 0 }}; 
+static int Tetra_RE [4][4] = { // REVERSED -> FORWARD (EXTERNAL)
+  { 0, 2, 1, 0 },              // All faces have external normals
   { 0, 1, 3, 0 },
   { 1, 2, 3, 1 },
-  { 0, 3, 2, 0 }}; 
+  { 0, 3, 2, 0 }};
 static int Tetra_nbN [] = { 3, 3, 3, 3 };
 
+//
+//     PYRAMID
+//
+static int Pyramid_F [5][5] = { // FORWARD == EXTERNAL
+  { 0, 1, 2, 3, 0 },            // All faces have external normals
+  { 0, 4, 1, 0, 4 },
+  { 1, 4, 2, 1, 4 },
+  { 2, 4, 3, 2, 4 },
+  { 3, 4, 0, 3, 4 }
+}; 
+static int Pyramid_RE [5][5] = { // REVERSED -> FORWARD (EXTERNAL)
+  { 0, 3, 2, 1, 0 },             // All faces but a bottom have external normals
+  { 0, 1, 4, 0, 4 },
+  { 1, 2, 4, 1, 4 },
+  { 2, 3, 4, 2, 4 },
+  { 3, 0, 4, 3, 4 }}; 
+static int Pyramid_nbN [] = { 4, 3, 3, 3, 3 };
+
 /*   
 //            + N4
 //           /|\
@@ -55,79 +112,245 @@ static int Tetra_nbN [] = { 3, 3, 3, 3 };
 //    N0 +---------+ N2
 */
 static int Penta_F [5][5] = { // FORWARD
-  { 0, 1, 2, 0, 0 },          // Top face has an internal normal, other - external
-  { 3, 4, 5, 3, 3 },          // 0 is bottom, 1 is top face
-  { 0, 2, 5, 3, 0 },
-  { 1, 2, 5, 4, 1 },
-  { 1, 0, 3, 4, 1 }}; 
-static int Penta_R [5][5] = { // REVERSED
-  { 0, 2, 1, 0, 0 },          // Bottom face has an internal normal, other - external
+  { 0, 1, 2, 0, 0 },          // All faces have external normals
   { 3, 5, 4, 3, 3 },          // 0 is bottom, 1 is top face
-  { 0, 2, 5, 3, 0 },
-  { 1, 2, 5, 4, 1 },
-  { 1, 0, 3, 4, 1 }}; 
-static int Penta_FE [5][5] = { // EXTERNAL
-  { 0, 1, 2, 0, 0 },
-  { 3, 5, 4, 3, 3 },
-  { 0, 2, 5, 3, 0 },
+  { 0, 3, 4, 1, 0 },
+  { 1, 4, 5, 2, 1 },
+  { 0, 2, 5, 3, 0 }}; 
+static int Penta_RE [5][5] = { // REVERSED -> EXTERNAL
+  { 0, 2, 1, 0, 0 },
+  { 3, 4, 5, 3, 3 },
+  { 0, 1, 4, 3, 0 },
   { 1, 2, 5, 4, 1 },
-  { 1, 0, 3, 4, 1 }}; 
-static int Penta_RE [5][5] = { // REVERSED EXTERNAL
-  { 0, 0, 2, 1, 0 },
-  { 3, 3, 4, 5, 3 },
-  { 0, 2, 5, 3, 0 },
-  { 1, 2, 5, 4, 1 },
-  { 1, 0, 3, 4, 1 }}; 
+  { 0, 3, 5, 2, 0 }}; 
 static int Penta_nbN [] = { 3, 3, 4, 4, 4 };
 
 /*
-//         N7+----------+N6
+//         N5+----------+N6
 //          /|         /|
 //         / |        / |
 //        /  |       /  |
-//     N4+----------+N5 |
+//     N4+----------+N7 |
 //       |   |      |   |           HEXAHEDRON
-//       |   |      |   |
-//       |   |      |   |
-//       | N3+------|---+N2
+//       | N1+------|---+N2
 //       |  /       |  /
 //       | /        | /
 //       |/         |/
-//     N0+----------+N1
+//     N0+----------+N3
 */
 static int Hexa_F [6][5] = { // FORWARD
-  { 0, 1, 2, 3, 0 },         // opposite faces are neighbouring,
-  { 4, 5, 6, 7, 4 },         // even face normal is internal, odd - external
-  { 1, 0, 4, 5, 1 },         // same index nodes nodes of opposite faces are linked
-  { 2, 3, 7, 6, 2 }, 
-  { 0, 3, 7, 4, 0 }, 
-  { 1, 2, 6, 5, 1 }}; 
-static int Hexa_R [6][5] = { // REVERSED
-  { 0, 3, 2, 1, 0 },         // opposite faces are neighbouring,
-  { 4, 7, 6, 5, 4 },         // even face normal is external, odd - internal
-  { 1, 5, 4, 0, 1 },         // same index nodes nodes of opposite faces are linked
-  { 2, 6, 7, 3, 2 }, 
-  { 0, 4, 7, 3, 0 }, 
-  { 1, 5, 6, 2, 1 }}; 
-static int Hexa_FE [6][5] = { // EXTERNAL
-  { 0, 3, 2, 1, 0 },         // opposite faces are neighbouring,
-  { 4, 5, 6, 7, 4 },         // all face normals are external,
-  { 0, 1, 5, 4, 0 },         // links in opposite faces: 0-0, 1-3, 2-2, 3-1
-  { 3, 7, 6, 2, 3 }, 
-  { 1, 2, 6, 5, 1 }, 
-  { 0, 4, 7, 3, 0 }};
-static int Hexa_RE [6][5] = { // REVERSED EXTERNAL
-  { 0, 1, 2, 3, 0 },         // opposite faces are neighbouring,
-  { 4, 7, 6, 5, 4 },         // all face normals are external,
-  { 0, 1, 5, 4, 0 },         // links in opposite faces: 0-0, 1-3, 2-2, 3-1
+  { 0, 1, 2, 3, 0 },
+  { 4, 7, 6, 5, 4 },          // all face normals are external
+  { 0, 4, 5, 1, 0 },
+  { 1, 5, 6, 2, 1 },
+  { 3, 2, 6, 7, 3 }, 
+  { 0, 3, 7, 4, 0 }};
+static int Hexa_RE [6][5] = { // REVERSED -> EXTERNAL
+  { 0, 3, 2, 1, 0 },
+  { 4, 5, 6, 7, 4 },          // all face normals are external
+  { 0, 1, 5, 4, 0 },
+  { 1, 2, 6, 5, 1 },
   { 3, 7, 6, 2, 3 }, 
-  { 1, 2, 6, 5, 1 }, 
   { 0, 4, 7, 3, 0 }};
 static int Hexa_nbN [] = { 4, 4, 4, 4, 4, 4 };
+static int Hexa_oppF[] = { 1, 0, 4, 5, 2, 3 }; // oppopsite facet indices
+
+/*   
+//      N8 +------+ N9
+//        /        \
+//       /          \
+//   N7 +            + N10
+//       \          /
+//        \        /
+//      N6 +------+ N11
+//                             HEXAGONAL PRISM
+//      N2 +------+ N3
+//        /        \
+//       /          \
+//   N1 +            + N4
+//       \          /
+//        \        /
+//      N0 +------+ N5
+*/
+static int HexPrism_F [8][7] = { // FORWARD
+  { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0 },
+  { 6,11,10, 9, 8, 7, 6 },
+  { 0, 6, 7, 1, 0, 0, 0 },
+  { 1, 7, 8, 2, 1, 1, 1 },
+  { 2, 8, 9, 3, 2, 2, 2 },
+  { 3, 9,10, 4, 3, 3, 3 },
+  { 4,10,11, 5, 4, 4, 4 },
+  { 5,11, 6, 0, 5, 5, 5 }}; 
+static int HexPrism_RE [8][7] = { // REVERSED -> EXTERNAL
+  { 0, 5, 4, 3, 2, 1, 0 },
+  { 6,11,10, 9, 8, 7, 6 },
+  { 0, 6, 7, 1, 0, 0, 0 },
+  { 1, 7, 8, 2, 1, 1, 1 },
+  { 2, 8, 9, 3, 2, 2, 2 },
+  { 3, 9,10, 4, 3, 3, 3 },
+  { 4,10,11, 5, 4, 4, 4 },
+  { 5,11, 6, 0, 5, 5, 5 }}; 
+static int HexPrism_nbN [] = { 6, 6, 4, 4, 4, 4, 4, 4 };
+
+
+/*
+//           N3
+//           +
+//          /|\
+//        7/ | \8
+//        /  |4 \                    QUADRATIC
+//    N0 +---|---+ N1                TETRAHEDRON
+//       \   +9  /
+//        \  |  /
+//        6\ | /5
+//          \|/
+//           +
+//           N2
+*/
+static int QuadTetra_F [4][7] = { // FORWARD
+  { 0, 4, 1, 5, 2, 6, 0 },        // All faces have external normals
+  { 0, 7, 3, 8, 1, 4, 0 },
+  { 1, 8, 3, 9, 2, 5, 1 },
+  { 0, 6, 2, 9, 3, 7, 0 }}; 
+static int QuadTetra_RE [4][7] = { // REVERSED -> FORWARD (EXTERNAL)
+  { 0, 6, 2, 5, 1, 4, 0 },         // All faces have external normals
+  { 0, 4, 1, 8, 3, 7, 0 },
+  { 1, 5, 2, 9, 3, 8, 1 },
+  { 0, 7, 3, 9, 2, 6, 0 }};
+static int QuadTetra_nbN [] = { 6, 6, 6, 6 };
+
+//
+//     QUADRATIC
+//     PYRAMID
+//
+//            +4
+//
+//            
+//       10+-----+11
+//         |     |        9 - middle point for (0,4) etc.
+//         |     |
+//        9+-----+12
+//
+//            6
+//      1+----+----+2
+//       |         |
+//       |         |
+//      5+         +7
+//       |         |
+//       |         |
+//      0+----+----+3
+//            8
+static int QuadPyram_F [5][9] = {  // FORWARD
+  { 0, 5, 1, 6, 2, 7, 3, 8, 0 },   // All faces have external normals
+  { 0, 9, 4, 10,1, 5, 0, 4, 4 },
+  { 1, 10,4, 11,2, 6, 1, 4, 4 },
+  { 2, 11,4, 12,3, 7, 2, 4, 4 },
+  { 3, 12,4, 9, 0, 8, 3, 4, 4 }}; 
+static int QuadPyram_RE [5][9] = { // REVERSED -> FORWARD (EXTERNAL)
+  { 0, 8, 3, 7, 2, 6, 1, 5, 0 },   // All faces but a bottom have external normals
+  { 0, 5, 1, 10,4, 9, 0, 4, 4 },
+  { 1, 6, 2, 11,4, 10,1, 4, 4 },
+  { 2, 7, 3, 12,4, 11,2, 4, 4 },
+  { 3, 8, 0, 9, 4, 12,3, 4, 4 }}; 
+static int QuadPyram_nbN [] = { 8, 6, 6, 6, 6 };
+
+/*   
+//            + N4
+//           /|\
+//         9/ | \10
+//         /  |  \
+//        /   |   \
+//    N3 +----+----+ N5
+//       |    |11  |
+//       |    |    |
+//       |    +13  |                QUADRATIC
+//       |    |    |                PENTAHEDRON
+//     12+    |    +14
+//       |    |    |
+//       |    |    |
+//       |    + N1 |
+//       |   / \   |               
+//       | 6/   \7 |
+//       | /     \ |
+//       |/       \|
+//    N0 +---------+ N2
+//            8
+*/
+static int QuadPenta_F [5][9] = {  // FORWARD
+  { 0, 6, 1, 7, 2, 8, 0, 0, 0 },
+  { 3, 11,5, 10,4, 9, 3, 3, 3 },
+  { 0, 12,3, 9, 4, 13,1, 6, 0 },
+  { 1, 13,4, 10,5, 14,2, 7, 1 },
+  { 0, 8, 2, 14,5, 11,3, 12,0 }}; 
+static int QuadPenta_RE [5][9] = { // REVERSED -> EXTERNAL
+  { 0, 8, 2, 7, 1, 6, 0, 0, 0 },
+  { 3, 9, 4, 10,5, 11,3, 3, 3 },
+  { 0, 6, 1, 13,4, 9, 3, 12,0 },
+  { 1, 7, 2, 14,5, 10,4, 13,1 },
+  { 0, 12,3, 11,5, 14,2, 8, 0 }}; 
+static int QuadPenta_nbN [] = { 6, 6, 8, 8, 8 };
+
+/*
+//                 13                                                         
+//         N5+-----+-----+N6                          +-----+-----+
+//          /|          /|                           /|          /| 
+//       12+ |       14+ |                          + |   +25   + |    
+//        /  |        /  |                         /  |        /  |    
+//     N4+-----+-----+N7 |       QUADRATIC        +-----+-----+   |  Central nodes
+//       |   | 15    |   |       HEXAHEDRON       |   |       |   |  of tri-quadratic
+//       |   |       |   |                        |   |       |   |  HEXAHEDRON
+//       | 17+       |   +18                      |   +   22+ |   +  
+//       |   |       |   |                        |21 |       |   | 
+//       |   |       |   |                        | + | 26+   | + |    
+//       |   |       |   |                        |   |       |23 |    
+//     16+   |       +19 |                        +   | +24   +   |    
+//       |   |       |   |                        |   |       |   |    
+//       |   |     9 |   |                        |   |       |   |    
+//       | N1+-----+-|---+N2                      |   +-----+-|---+    
+//       |  /        |  /                         |  /        |  /  
+//       | +8        | +10                        | +   20+   | +      
+//       |/          |/                           |/          |/       
+//     N0+-----+-----+N3                          +-----+-----+    
+//             11                              
+*/
+static int QuadHexa_F [6][9] = {  // FORWARD
+  { 0, 8, 1, 9, 2, 10,3, 11,0 },   // all face normals are external,
+  { 4, 15,7, 14,6, 13,5, 12,4 },
+  { 0, 16,4, 12,5, 17,1, 8, 0 },
+  { 1, 17,5, 13,6, 18,2, 9, 1 },
+  { 3, 10,2, 18,6, 14,7, 19,3 }, 
+  { 0, 11,3, 19,7, 15,4, 16,0 }};
+static int QuadHexa_RE [6][9] = {  // REVERSED -> EXTERNAL
+  { 0, 11,3, 10,2, 9, 1, 8, 0 },   // all face normals are external
+  { 4, 12,5, 13,6, 14,7, 15,4 },
+  { 0, 8, 1, 17,5, 12,4, 16,0 },
+  { 1, 9, 2, 18,6, 13,5, 17,1 },
+  { 3, 19,7, 14,6, 18,2, 10,3 }, 
+  { 0, 16,4, 15,7, 19,3, 11,0 }};
+static int QuadHexa_nbN [] = { 8, 8, 8, 8, 8, 8 };
+
+static int TriQuadHexa_F [6][9] = {  // FORWARD
+  { 0, 8, 1, 9, 2, 10,3, 11, 20 },   // all face normals are external
+  { 4, 15,7, 14,6, 13,5, 12, 25 },
+  { 0, 16,4, 12,5, 17,1, 8,  21 },
+  { 1, 17,5, 13,6, 18,2, 9,  22 },
+  { 3, 10,2, 18,6, 14,7, 19, 23 }, 
+  { 0, 11,3, 19,7, 15,4, 16, 24 }};
+static int TriQuadHexa_RE [6][9] = {  // REVERSED -> EXTERNAL
+  { 0, 11,3, 10,2, 9, 1, 8,  20 },   // opposite faces are neighbouring,
+  { 4, 12,5, 13,6, 14,7, 15, 25 },   // all face normals are external
+  { 0, 8, 1, 17,5, 12,4, 16, 21 },
+  { 1, 9, 2, 18,6, 13,5, 17, 22 },
+  { 3, 19,7, 14,6, 18,2, 10, 23 }, 
+  { 0, 16,4, 15,7, 19,3, 11, 24 }};
+static int TriQuadHexa_nbN [] = { 9, 9, 9, 9, 9, 9 };
+
 
 // ========================================================
 // to perform some calculations without linkage to CASCADE
 // ========================================================
+namespace
+{
 struct XYZ {
   double x;
   double y;
@@ -136,25 +359,56 @@ struct XYZ {
   XYZ( double X, double Y, double Z ) { x = X; y = Y; z = Z; }
   XYZ( const XYZ& other )             { x = other.x; y = other.y; z = other.z; }
   XYZ( const SMDS_MeshNode* n )       { x = n->X(); y = n->Y(); z = n->Z(); }
-  XYZ operator-( const XYZ& other );
-  XYZ Crossed( const XYZ& other );
-  double Dot( const XYZ& other );
-  double Magnitude();
+  inline XYZ operator-( const XYZ& other );
+  inline XYZ operator+( const XYZ& other );
+  inline XYZ Crossed( const XYZ& other );
+  inline double Dot( const XYZ& other );
+  inline double Magnitude();
+  inline double SquareMagnitude();
 };
-XYZ XYZ::operator-( const XYZ& Right ) {
+inline XYZ XYZ::operator-( const XYZ& Right ) {
   return XYZ(x - Right.x, y - Right.y, z - Right.z);
 }
-XYZ XYZ::Crossed( const XYZ& Right ) {
+inline XYZ XYZ::operator+( const XYZ& Right ) {
+  return XYZ(x + Right.x, y + Right.y, z + Right.z);
+}
+inline XYZ XYZ::Crossed( const XYZ& Right ) {
   return XYZ (y * Right.z - z * Right.y,
               z * Right.x - x * Right.z,
               x * Right.y - y * Right.x);
 }
-double XYZ::Dot( const XYZ& Other ) {
+inline double XYZ::Dot( const XYZ& Other ) {
   return(x * Other.x + y * Other.y + z * Other.z);
 }
-double XYZ::Magnitude() {
+inline double XYZ::Magnitude() {
   return sqrt (x * x + y * y + z * z);
 }
+inline double XYZ::SquareMagnitude() {
+  return (x * x + y * y + z * z);
+}
+
+  //================================================================================
+  /*!
+   * \brief Return linear type corresponding to a quadratic one
+   */
+  //================================================================================
+
+  SMDS_VolumeTool::VolumeType quadToLinear(SMDS_VolumeTool::VolumeType quadType)
+  {
+    SMDS_VolumeTool::VolumeType linType = SMDS_VolumeTool::VolumeType( int(quadType)-4 );
+    const int nbCornersByQuad = SMDS_VolumeTool::NbCornerNodes( quadType );
+    if ( SMDS_VolumeTool::NbCornerNodes( linType ) == nbCornersByQuad )
+      return linType;
+
+    int iLin = 0;
+    for ( ; iLin < SMDS_VolumeTool::NB_VOLUME_TYPES; ++iLin )
+      if ( SMDS_VolumeTool::NbCornerNodes( SMDS_VolumeTool::VolumeType( iLin )) == nbCornersByQuad)
+        return SMDS_VolumeTool::VolumeType( iLin );
+
+    return SMDS_VolumeTool::UNKNOWN;
+  }
+
+} // namespace
 
 //=======================================================================
 //function : SMDS_VolumeTool
@@ -162,24 +416,23 @@ double XYZ::Magnitude() {
 //=======================================================================
 
 SMDS_VolumeTool::SMDS_VolumeTool ()
-     : myVolume( 0 ),
-       myVolForward( true ),
-       myNbFaces( 0 ),
-       myVolumeNbNodes( 0 ),
-       myForwardFaces( false ),
-       myExternalFaces( false )
+  : myVolumeNodes( NULL ),
+    myFaceNodes( NULL )
 {
+  Set( 0 );
 }
+
 //=======================================================================
 //function : SMDS_VolumeTool
 //purpose  : 
 //=======================================================================
 
-SMDS_VolumeTool::SMDS_VolumeTool (const SMDS_MeshElement* theVolume)
-     : myForwardFaces( false ),
-       myExternalFaces( false )
+SMDS_VolumeTool::SMDS_VolumeTool (const SMDS_MeshElement* theVolume,
+                                  const bool              ignoreCentralNodes)
+  : myVolumeNodes( NULL ),
+    myFaceNodes( NULL )
 {
-  Set( theVolume );
+  Set( theVolume, ignoreCentralNodes );
 }
 
 //=======================================================================
@@ -189,6 +442,11 @@ SMDS_VolumeTool::SMDS_VolumeTool (const SMDS_MeshElement* theVolume)
 
 SMDS_VolumeTool::~SMDS_VolumeTool()
 {
+  if ( myVolumeNodes != NULL ) delete [] myVolumeNodes;
+  if ( myFaceNodes != NULL   ) delete [] myFaceNodes;
+
+  myFaceNodeIndices = NULL;
+  myVolumeNodes = myFaceNodes = NULL;
 }
 
 //=======================================================================
@@ -196,71 +454,100 @@ SMDS_VolumeTool::~SMDS_VolumeTool()
 //purpose  : Set volume to iterate on
 //=======================================================================
 
-bool SMDS_VolumeTool::Set (const SMDS_MeshElement* theVolume)
+bool SMDS_VolumeTool::Set (const SMDS_MeshElement* theVolume,
+                           const bool              ignoreCentralNodes)
 {
+  // reset fields
   myVolume = 0;
+  myPolyedre = 0;
+  myIgnoreCentralNodes = ignoreCentralNodes;
+
   myVolForward = true;
-  myCurFace = -1;
-  myVolumeNbNodes = 0;
   myNbFaces = 0;
-  if ( theVolume && theVolume->GetType() == SMDSAbs_Volume )
-  {
-    myVolumeNbNodes = theVolume->NbNodes();
-    switch ( myVolumeNbNodes ) {
-    case 4:
-    case 6:
-    case 8:
-      {
-      myVolume = theVolume;
-      myNbFaces = theVolume->NbFaces();
-
-      // set volume nodes
-      int iNode = 0;
-      SMDS_ElemIteratorPtr nodeIt = myVolume->nodesIterator();
-      while ( nodeIt->more() )
-        myVolumeNodes[ iNode++ ] = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nodeIt->next() );
-
-      // nb nodes in each face
-      if ( myVolumeNbNodes == 4 )
-        myFaceNbNodes = Tetra_nbN;
-      else if ( myVolumeNbNodes == 6 )
-        myFaceNbNodes = Penta_nbN;
-      else
-        myFaceNbNodes = Hexa_nbN;
-      break;
-      // define volume orientation
-      XYZ botNormal;
-      GetFaceNormal( 0, botNormal.x, botNormal.y, botNormal.z );
-      const SMDS_MeshNode* topNode = myVolumeNodes[ myVolumeNbNodes - 1 ];
-      const SMDS_MeshNode* botNode = myVolumeNodes[ 0 ];
-      XYZ upDir (topNode->X() - botNode->X(),
-                 topNode->Y() - botNode->Y(),
-                 topNode->Z() - botNode->Z() );
-      bool diffDir = ( botNormal.Dot( upDir ) < 0 );
-      myVolForward = ( myVolumeNbNodes == 6 ? diffDir : !diffDir );
+  myVolumeNbNodes = 0;
+  if (myVolumeNodes != NULL) {
+    delete [] myVolumeNodes;
+    myVolumeNodes = NULL;
+  }
+  myPolyIndices.clear();
 
-    }
-    default: myVolume = 0;
-    }
+  myExternalFaces = false;
+
+  myAllFacesNodeIndices_F  = 0;
+  //myAllFacesNodeIndices_FE = 0;
+  myAllFacesNodeIndices_RE = 0;
+  myAllFacesNbNodes        = 0;
+
+  myCurFace = -1;
+  myFaceNbNodes = 0;
+  myFaceNodeIndices = NULL;
+  if (myFaceNodes != NULL) {
+    delete [] myFaceNodes;
+    myFaceNodes = NULL;
+  }
+
+  // set volume data
+  if ( !theVolume || theVolume->GetType() != SMDSAbs_Volume )
+    return false;
+
+  myVolume = theVolume;
+  if (myVolume->IsPoly())
+    myPolyedre = dynamic_cast<const SMDS_VtkVolume*>( myVolume );
+
+  myNbFaces = theVolume->NbFaces();
+  myVolumeNbNodes = theVolume->NbNodes();
+
+  // set nodes
+  int iNode = 0;
+  myVolumeNodes = new const SMDS_MeshNode* [myVolumeNbNodes];
+  SMDS_ElemIteratorPtr nodeIt = myVolume->nodesIterator();
+  while ( nodeIt->more() )
+    myVolumeNodes[ iNode++ ] = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nodeIt->next() );
+
+  // check validity
+  if ( !setFace(0) )
+    return ( myVolume = 0 );
+
+  if ( !myPolyedre )
+  {
+    // define volume orientation
+    XYZ botNormal;
+    GetFaceNormal( 0, botNormal.x, botNormal.y, botNormal.z );
+    const SMDS_MeshNode* botNode = myVolumeNodes[ 0 ];
+    int topNodeIndex = myVolume->NbCornerNodes() - 1;
+    while ( !IsLinked( 0, topNodeIndex, /*ignoreMediumNodes=*/true )) --topNodeIndex;
+    const SMDS_MeshNode* topNode = myVolumeNodes[ topNodeIndex ];
+    XYZ upDir (topNode->X() - botNode->X(),
+               topNode->Y() - botNode->Y(),
+               topNode->Z() - botNode->Z() );
+    myVolForward = ( botNormal.Dot( upDir ) < 0 );
+
+    if ( !myVolForward )
+      myCurFace = -1; // previous setFace(0) didn't take myVolForward into account
   }
-  return ( myVolume != 0 );
+  return true;
 }
 
 //=======================================================================
-//function : GetInverseNodes
-//purpose  : Return nodes vector of an inverse volume
+//function : Inverse
+//purpose  : Inverse volume
 //=======================================================================
 
-#define SWAP_NODES(nodes,i1,i2)                         \
-{                                                 \
+#define SWAP_NODES(nodes,i1,i2)           \
+{                                         \
   const SMDS_MeshNode* tmp = nodes[ i1 ]; \
-  nodes[ i1 ] = nodes[ i2 ];      \
+  nodes[ i1 ] = nodes[ i2 ];              \
   nodes[ i2 ] = tmp;                      \
 }
 void SMDS_VolumeTool::Inverse ()
 {
   if ( !myVolume ) return;
 
+  if (myVolume->IsPoly()) {
+    MESSAGE("Warning: attempt to inverse polyhedral volume");
+    return;
+  }
+
   myVolForward = !myVolForward;
   myCurFace = -1;
 
@@ -269,6 +556,9 @@ void SMDS_VolumeTool::Inverse ()
   case 4:
     SWAP_NODES( myVolumeNodes, 1, 2 );
     break;
+  case 5:
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 1, 3 );
+    break;
   case 6:
     SWAP_NODES( myVolumeNodes, 1, 2 );
     SWAP_NODES( myVolumeNodes, 4, 5 );
@@ -277,10 +567,118 @@ void SMDS_VolumeTool::Inverse ()
     SWAP_NODES( myVolumeNodes, 1, 3 );
     SWAP_NODES( myVolumeNodes, 5, 7 );
     break;
+  case 12:
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 1, 5 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 2, 4 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 7, 11 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 8, 10 );
+    break;
+
+  case 10:
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 1, 2 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 4, 6 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 8, 9 );
+    break;
+  case 13:
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 1, 3 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 5, 8 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 6, 7 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 10, 12 );
+    break;
+  case 15:
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 1, 2 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 4, 5 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 6, 8 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 9, 11 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 13, 14 );
+    break;
+  case 20:
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 1, 3 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 5, 7 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 8, 11 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 9, 10 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 12, 15 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 13, 14 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 17, 19 );
+    break;
+  case 27:
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 1, 3 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 5, 7 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 8, 11 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 9, 10 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 12, 15 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 13, 14 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 17, 19 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 21, 24 );
+    SWAP_NODES( myVolumeNodes, 22, 23 );
+    break;
   default:;
   }
 }
 
+//=======================================================================
+//function : GetVolumeType
+//purpose  : 
+//=======================================================================
+
+SMDS_VolumeTool::VolumeType SMDS_VolumeTool::GetVolumeType() const
+{
+  if ( myPolyedre )
+    return POLYHEDA;
+
+  switch( myVolumeNbNodes ) {
+  case 4: return TETRA;
+  case 5: return PYRAM;
+  case 6: return PENTA;
+  case 8: return HEXA;
+  case 12: return HEX_PRISM;
+  case 10: return QUAD_TETRA;
+  case 13: return QUAD_PYRAM;
+  case 15: return QUAD_PENTA;
+  case 20: return QUAD_HEXA;
+  case 27: return QUAD_HEXA;
+  default: break;
+  }
+
+  return UNKNOWN;
+}
+
+//=======================================================================
+//function : getTetraVolume
+//purpose  : 
+//=======================================================================
+
+static double getTetraVolume(const SMDS_MeshNode* n1,
+                             const SMDS_MeshNode* n2,
+                             const SMDS_MeshNode* n3,
+                             const SMDS_MeshNode* n4)
+{
+  double X1 = n1->X();
+  double Y1 = n1->Y();
+  double Z1 = n1->Z();
+
+  double X2 = n2->X();
+  double Y2 = n2->Y();
+  double Z2 = n2->Z();
+
+  double X3 = n3->X();
+  double Y3 = n3->Y();
+  double Z3 = n3->Z();
+
+  double X4 = n4->X();
+  double Y4 = n4->Y();
+  double Z4 = n4->Z();
+
+  double Q1 = -(X1-X2)*(Y3*Z4-Y4*Z3);
+  double Q2 =  (X1-X3)*(Y2*Z4-Y4*Z2);
+  double R1 = -(X1-X4)*(Y2*Z3-Y3*Z2);
+  double R2 = -(X2-X3)*(Y1*Z4-Y4*Z1);
+  double S1 =  (X2-X4)*(Y1*Z3-Y3*Z1);
+  double S2 = -(X3-X4)*(Y1*Z2-Y2*Z1);
+
+  return (Q1+Q2+R1+R2+S1+S2)/6.0;
+}
+
 //=======================================================================
 //function : GetSize
 //purpose  : Return element volume
@@ -288,7 +686,151 @@ void SMDS_VolumeTool::Inverse ()
 
 double SMDS_VolumeTool::GetSize() const
 {
-  return 0;
+  double V = 0.;
+  if ( !myVolume )
+    return 0.;
+
+  if ( myVolume->IsPoly() )
+  {
+    if ( !myPolyedre )
+      return 0.;
+
+    // split a polyhedron into tetrahedrons
+
+    int saveCurFace = myCurFace;
+    SMDS_VolumeTool* me = const_cast< SMDS_VolumeTool* > ( this );
+    for ( int f = 0; f < NbFaces(); ++f )
+    {
+      me->setFace( f );
+      XYZ area (0,0,0), p1( myFaceNodes[0] );
+      for ( int n = 0; n < myFaceNbNodes; ++n )
+      {
+        XYZ p2( myFaceNodes[ n+1 ]);
+        area = area + p1.Crossed( p2 );
+        p1 = p2;
+      }
+      V += p1.Dot( area );
+    }
+    V /= 6;
+    if ( saveCurFace > -1 && saveCurFace != myCurFace )
+      me->setFace( myCurFace );
+  }
+  else 
+  {
+    const static int ind[] = {
+      0, 1, 3, 6, 11, 23, 31, 44, 58, 78 };
+    const static int vtab[][4] = { // decomposition into tetra in the order of enum VolumeType
+      // tetrahedron
+      { 0, 1, 2, 3 },
+      // pyramid
+      { 0, 1, 3, 4 },
+      { 1, 2, 3, 4 },
+      // pentahedron
+      { 0, 1, 2, 3 },
+      { 1, 5, 3, 4 },
+      { 1, 5, 2, 3 },
+      // hexahedron
+      { 1, 4, 3, 0 },
+      { 4, 1, 6, 5 },
+      { 1, 3, 6, 2 },
+      { 4, 6, 3, 7 },
+      { 1, 4, 6, 3 },
+      // hexagonal prism
+      { 0, 1, 2, 7 },
+      { 0, 7, 8, 6 },
+      { 2, 7, 8, 0 },
+
+      { 0, 3, 4, 9 },
+      { 0, 9, 10, 6 },
+      { 4, 9, 10, 0 },
+
+      { 0, 3, 4, 9 },
+      { 0, 9, 10, 6 },
+      { 4, 9, 10, 0 },
+
+      { 0, 4, 5, 10 },
+      { 0, 10, 11, 6 },
+      { 5, 10, 11, 0 },
+
+      // quadratic tetrahedron
+      { 0, 4, 6, 7 },
+      { 1, 5, 4, 8 },
+      { 2, 6, 5, 9 },
+      { 7, 8, 9, 3 },
+      { 4, 6, 7, 9 },
+      { 4, 5, 6, 9 },
+      { 4, 7, 8, 9 },
+      { 4, 5, 9, 8 },
+
+      // quadratic pyramid
+      { 0, 5, 8, 9 },
+      { 1, 5,10, 6 },
+      { 2, 6,11, 7 },
+      { 3, 7,12, 8 },
+      { 4, 9,11,10 },
+      { 4, 9,12,11 },
+      { 10, 5, 9, 8 },
+      { 10, 8, 9,12 },
+      { 10, 8,12, 7 },
+      { 10, 7,12,11 },
+      { 10, 7,11, 6 },
+      { 10, 5, 8, 6 },
+      { 10, 6, 8, 7 },
+
+      // quadratic pentahedron
+      { 12, 0, 8, 6 },
+      { 12, 8, 7, 6 },
+      { 12, 8, 2, 7 },
+      { 12, 6, 7, 1 },
+      { 12, 1, 7,13 },
+      { 12, 7, 2,13 },
+      { 12, 2,14,13 },
+
+      { 12, 3, 9,11 },
+      { 12,11, 9,10 },
+      { 12,11,10, 5 },
+      { 12, 9, 4,10 },
+      { 12,14, 5,10 },
+      { 12,14,10, 4 },
+      { 12,14, 4,13 },
+
+      // quadratic hexahedron
+      { 16, 0,11, 8 },
+      { 16,11, 9, 8 },
+      { 16, 8, 9, 1 },
+      { 16,11, 3,10 },
+      { 16,11,10, 9 },
+      { 16,10, 2, 9 },
+      { 16, 3,19, 2 },
+      { 16, 2,19,18 },
+      { 16, 2,18,17 },
+      { 16, 2,17, 1 },
+
+      { 16, 4,12,15 },
+      { 16,12, 5,13 },
+      { 16,12,13,15 },
+      { 16,13, 6,14 },
+      { 16,13,14,15 },
+      { 16,14, 7,15 },
+      { 16, 6, 5,17 },
+      { 16,18, 6,17 },
+      { 16,18, 7, 6 },
+      { 16,18,19, 7 },
+
+    };
+
+    int type = GetVolumeType();
+    int n1 = ind[type];
+    int n2 = ind[type+1];
+
+    for (int i = n1; i <  n2; i++) {
+      V -= getTetraVolume( myVolumeNodes[ vtab[i][0] ],
+                           myVolumeNodes[ vtab[i][1] ],
+                           myVolumeNodes[ vtab[i][2] ],
+                           myVolumeNodes[ vtab[i][3] ]);
+    }
+  }
+  return V;
 }
 
 //=======================================================================
@@ -314,14 +856,30 @@ bool SMDS_VolumeTool::GetBaryCenter(double & X, double & Y, double & Z) const
   return true;
 }
 
-//=======================================================================
-//function : SetForwardOrientation
-//purpose  : Node order will be as for forward orientation
-//=======================================================================
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Classify a point
+ *  \param tol - thickness of faces
+ */
+//================================================================================
 
-void SMDS_VolumeTool::SetForwardOrientation ()
+bool SMDS_VolumeTool::IsOut(double X, double Y, double Z, double tol) const
 {
-  myForwardFaces = true;
+  // LIMITATION: for convex volumes only
+  XYZ p( X,Y,Z );
+  for ( int iF = 0; iF < myNbFaces; ++iF )
+  {
+    XYZ faceNormal;
+    if ( !GetFaceNormal( iF, faceNormal.x, faceNormal.y, faceNormal.z ))
+      continue;
+    if ( !IsFaceExternal( iF ))
+      faceNormal = XYZ() - faceNormal; // reverse
+
+    XYZ face2p( p - XYZ( myFaceNodes[0] ));
+    if ( face2p.Dot( faceNormal ) > tol )
+      return true;
+  }
+  return false;
 }
 
 //=======================================================================
@@ -332,6 +890,7 @@ void SMDS_VolumeTool::SetForwardOrientation ()
 void SMDS_VolumeTool::SetExternalNormal ()
 {
   myExternalFaces = true;
+  myCurFace = -1;
 }
 
 //=======================================================================
@@ -339,11 +898,11 @@ void SMDS_VolumeTool::SetExternalNormal ()
 //purpose  : Return number of nodes in the array of face nodes
 //=======================================================================
 
-int SMDS_VolumeTool::NbFaceNodes( int faceIndex )
+int SMDS_VolumeTool::NbFaceNodes( int faceIndex ) const
 {
-  if ( !setFace( faceIndex ))
-    return 0;
-  return myFaceNbNodes[ faceIndex ];
+    if ( !setFace( faceIndex ))
+      return 0;
+    return myFaceNbNodes;
 }
 
 //=======================================================================
@@ -354,7 +913,7 @@ int SMDS_VolumeTool::NbFaceNodes( int faceIndex )
 //           the last node == the first one.
 //=======================================================================
 
-const SMDS_MeshNode** SMDS_VolumeTool::GetFaceNodes( int faceIndex )
+const SMDS_MeshNode** SMDS_VolumeTool::GetFaceNodes( int faceIndex ) const
 {
   if ( !setFace( faceIndex ))
     return 0;
@@ -369,10 +928,19 @@ const SMDS_MeshNode** SMDS_VolumeTool::GetFaceNodes( int faceIndex )
 //           the last node index == the first one.
 //=======================================================================
 
-const int* SMDS_VolumeTool::GetFaceNodesIndices( int faceIndex )
+const int* SMDS_VolumeTool::GetFaceNodesIndices( int faceIndex ) const
 {
   if ( !setFace( faceIndex ))
     return 0;
+
+  if (myPolyedre)
+  {
+    SMDS_VolumeTool* me = const_cast< SMDS_VolumeTool* > ( this );
+    me->myPolyIndices.resize( myFaceNbNodes + 1 );
+    me->myFaceNodeIndices = & me->myPolyIndices[0];
+    for ( int i = 0; i <= myFaceNbNodes; ++i )
+      me->myFaceNodeIndices[i] = myVolume->GetNodeIndex( myFaceNodes[i] );
+  }
   return myFaceNodeIndices;
 }
 
@@ -381,46 +949,61 @@ const int* SMDS_VolumeTool::GetFaceNodesIndices( int faceIndex )
 //purpose  : Return a set of face nodes.
 //=======================================================================
 
-bool SMDS_VolumeTool::GetFaceNodes (int faceIndex,
-                                    std::set<const SMDS_MeshNode*>& theFaceNodes )
+bool SMDS_VolumeTool::GetFaceNodes (int                        faceIndex,
+                                    set<const SMDS_MeshNode*>& theFaceNodes ) const
 {
   if ( !setFace( faceIndex ))
     return false;
 
   theFaceNodes.clear();
-  int iNode, nbNode = myFaceNbNodes[ faceIndex ];
-  for ( int iNode = 0; iNode < nbNode; iNode++ )
-    theFaceNodes.insert( myFaceNodes[ iNode ]);
-  
+  theFaceNodes.insert( myFaceNodes, myFaceNodes + myFaceNbNodes );
+
   return true;
 }
 
 //=======================================================================
 //function : IsFaceExternal
-//purpose  : Check normal orientation of a returned face
+//purpose  : Check normal orientation of a given face
 //=======================================================================
 
-bool SMDS_VolumeTool::IsFaceExternal( int faceIndex )
+bool SMDS_VolumeTool::IsFaceExternal( int faceIndex ) const
 {
   if ( myExternalFaces || !myVolume )
     return true;
 
-  bool reversed = ( !myForwardFaces && !myVolForward );
-  switch ( myVolumeNbNodes ) {
-  case 4:
-    // only the bottom of a forward tetrahedron can be internal
-    return ( reversed || faceIndex != 0 );
-  case 6:
-    // in a forward pentahedron, the top is internal, in a reversed one - bottom
-    return ( reversed ? faceIndex != 0 : faceIndex != 1 );
-  case 8: {
-    // in a forward hexahedron, odd face normal is external, else vice versa
-    bool odd = faceIndex % 2;
-    return ( reversed ? !odd : odd );
-  }
-  default:;
+  if (myVolume->IsPoly()) {
+    XYZ aNormal, baryCenter, p0 (myPolyedre->GetFaceNode(faceIndex + 1, 1));
+    GetFaceNormal(faceIndex, aNormal.x, aNormal.y, aNormal.z);
+    GetBaryCenter(baryCenter.x, baryCenter.y, baryCenter.z);
+    XYZ insideVec (baryCenter - p0);
+    if (insideVec.Dot(aNormal) > 0)
+      return false;
+    return true;
   }
-  return false;
+
+  // switch ( myVolumeNbNodes ) {
+  // case 4:
+  // case 5:
+  // case 10:
+  // case 13:
+  //   // only the bottom of a reversed tetrahedron can be internal
+  //   return ( myVolForward || faceIndex != 0 );
+  // case 6:
+  // case 15:
+  // case 12:
+  //   // in a forward prism, the top is internal, in a reversed one - bottom
+  //   return ( myVolForward ? faceIndex != 1 : faceIndex != 0 );
+  // case 8:
+  // case 20:
+  // case 27: {
+  //   // in a forward hexahedron, even face normal is external, odd - internal
+  //   bool odd = faceIndex % 2;
+  //   return ( myVolForward ? !odd : odd );
+  // }
+  // default:;
+  // }
+  // return false;
+  return true;
 }
 
 //=======================================================================
@@ -428,20 +1011,28 @@ bool SMDS_VolumeTool::IsFaceExternal( int faceIndex )
 //purpose  : Return a normal to a face
 //=======================================================================
 
-bool SMDS_VolumeTool::GetFaceNormal (int faceIndex, double & X, double & Y, double & Z)
+bool SMDS_VolumeTool::GetFaceNormal (int faceIndex, double & X, double & Y, double & Z) const
 {
   if ( !setFace( faceIndex ))
     return false;
 
-  XYZ p1 ( myFaceNodes[0] );
-  XYZ p2 ( myFaceNodes[1] );
-  XYZ p3 ( myFaceNodes[2] );
+  const int iQuad = ( myFaceNbNodes > 6 && !myPolyedre ) ? 2 : 1;
+  XYZ p1 ( myFaceNodes[0*iQuad] );
+  XYZ p2 ( myFaceNodes[1*iQuad] );
+  XYZ p3 ( myFaceNodes[2*iQuad] );
   XYZ aVec12( p2 - p1 );
   XYZ aVec13( p3 - p1 );
   XYZ cross = aVec12.Crossed( aVec13 );
 
+  if ( myFaceNbNodes >3*iQuad ) {
+    XYZ p4 ( myFaceNodes[3*iQuad] );
+    XYZ aVec14( p4 - p1 );
+    XYZ cross2 = aVec13.Crossed( aVec14 );
+    cross = cross + cross2;
+  }
+
   double size = cross.Magnitude();
-  if ( size <= DBL_MIN )
+  if ( size <= numeric_limits<double>::min() )
     return false;
 
   X = cross.x / size;
@@ -451,14 +1042,39 @@ bool SMDS_VolumeTool::GetFaceNormal (int faceIndex, double & X, double & Y, doub
   return true;
 }
 
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Return barycenter of a face
+ */
+//================================================================================
+
+bool SMDS_VolumeTool::GetFaceBaryCenter (int faceIndex, double & X, double & Y, double & Z) const
+{
+  if ( !setFace( faceIndex ))
+    return false;
+
+  X = Y = Z = 0.0;
+  for ( int i = 0; i < myFaceNbNodes; ++i )
+  {
+    X += myFaceNodes[i]->X() / myFaceNbNodes;
+    Y += myFaceNodes[i]->Y() / myFaceNbNodes;
+    Z += myFaceNodes[i]->Z() / myFaceNbNodes;
+  }
+  return true;
+}
 
 //=======================================================================
 //function : GetFaceArea
 //purpose  : Return face area
 //=======================================================================
 
-double SMDS_VolumeTool::GetFaceArea( int faceIndex )
+double SMDS_VolumeTool::GetFaceArea( int faceIndex ) const
 {
+  if (myVolume->IsPoly()) {
+    MESSAGE("Warning: attempt to obtain area of a face of polyhedral volume");
+    return 0;
+  }
+
   if ( !setFace( faceIndex ))
     return 0;
 
@@ -469,7 +1085,7 @@ double SMDS_VolumeTool::GetFaceArea( int faceIndex )
   XYZ aVec13( p3 - p1 );
   double area = aVec12.Crossed( aVec13 ).Magnitude() * 0.5;
 
-  if ( myFaceNbNodes[ faceIndex ] == 4 ) {
+  if ( myFaceNbNodes == 4 ) {
     XYZ p4 ( myFaceNodes[3] );
     XYZ aVec14( p4 - p1 );
     area += aVec14.Crossed( aVec13 ).Magnitude() * 0.5;
@@ -477,6 +1093,26 @@ double SMDS_VolumeTool::GetFaceArea( int faceIndex )
   return area;
 }
 
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Return index of the node located at face center of a quadratic element like HEX27
+ */
+//================================================================================
+
+int SMDS_VolumeTool::GetCenterNodeIndex( int faceIndex ) const
+{
+  if ( myAllFacesNbNodes && myVolumeNbNodes == 27 ) // classic element with 27 nodes
+  {
+    switch ( faceIndex ) {
+    case 0: return 20;
+    case 1: return 25;
+    default:
+      return faceIndex + 19;
+    }
+  }
+  return -1;
+}
+
 //=======================================================================
 //function : GetOppFaceIndex
 //purpose  : Return index of the opposite face if it exists, else -1.
@@ -485,14 +1121,32 @@ double SMDS_VolumeTool::GetFaceArea( int faceIndex )
 int SMDS_VolumeTool::GetOppFaceIndex( int faceIndex ) const
 {
   int ind = -1;
+  if (myPolyedre) {
+    MESSAGE("Warning: attempt to obtain opposite face on polyhedral volume");
+    return ind;
+  }
+
+  const int nbHoriFaces = 2;
+
   if ( faceIndex >= 0 && faceIndex < NbFaces() ) {
     switch ( myVolumeNbNodes ) {
     case 6:
+    case 15:
       if ( faceIndex == 0 || faceIndex == 1 )
         ind = 1 - faceIndex;
-      break;
+        break;
     case 8:
-      ind = faceIndex + ( faceIndex % 2 ? -1 : 1 );
+    case 12:
+      if ( faceIndex <= 1 ) // top or bottom
+        ind = 1 - faceIndex;
+      else {
+        const int nbSideFaces = myAllFacesNbNodes[0];
+        ind = ( faceIndex - nbHoriFaces + nbSideFaces/2 ) % nbSideFaces + nbHoriFaces;
+      }
+      break;
+    case 20:
+    case 27:
+      ind = GetOppFaceIndexOfHex( faceIndex );
       break;
     default:;
     }
@@ -500,24 +1154,64 @@ int SMDS_VolumeTool::GetOppFaceIndex( int faceIndex ) const
   return ind;
 }
 
+//=======================================================================
+//function : GetOppFaceIndexOfHex
+//purpose  : Return index of the opposite face of the hexahedron
+//=======================================================================
+
+int SMDS_VolumeTool::GetOppFaceIndexOfHex( int faceIndex )
+{
+  return Hexa_oppF[ faceIndex ];
+}
+
 //=======================================================================
 //function : IsLinked
 //purpose  : return true if theNode1 is linked with theNode2
+// If theIgnoreMediumNodes then corner nodes of quadratic cell are considered linked as well
 //=======================================================================
 
 bool SMDS_VolumeTool::IsLinked (const SMDS_MeshNode* theNode1,
-                                const SMDS_MeshNode* theNode2) const
+                                const SMDS_MeshNode* theNode2,
+                                const bool           theIgnoreMediumNodes) const
 {
   if ( !myVolume )
     return false;
 
+  if (myVolume->IsPoly()) {
+    if (!myPolyedre) {
+      MESSAGE("Warning: bad volumic element");
+      return false;
+    }
+    bool isLinked = false;
+    int iface;
+    for (iface = 1; iface <= myNbFaces && !isLinked; iface++) {
+      int inode, nbFaceNodes = myPolyedre->NbFaceNodes(iface);
+
+      for (inode = 1; inode <= nbFaceNodes && !isLinked; inode++) {
+        const SMDS_MeshNode* curNode = myPolyedre->GetFaceNode(iface, inode);
+
+        if (curNode == theNode1 || curNode == theNode2) {
+          int inextnode = (inode == nbFaceNodes) ? 1 : inode + 1;
+          const SMDS_MeshNode* nextNode = myPolyedre->GetFaceNode(iface, inextnode);
+
+          if ((curNode == theNode1 && nextNode == theNode2) ||
+              (curNode == theNode2 && nextNode == theNode1)) {
+            isLinked = true;
+          }
+        }
+      }
+    }
+    return isLinked;
+  }
+
   // find nodes indices
-  int i1 = -1, i2 = -1;
-  for ( int i = 0; i < myVolumeNbNodes; i++ ) {
+  int i1 = -1, i2 = -1, nbFound = 0;
+  for ( int i = 0; i < myVolumeNbNodes && nbFound < 2; i++ )
+  {
     if ( myVolumeNodes[ i ] == theNode1 )
-      i1 = i;
+      i1 = i, ++nbFound;
     else if ( myVolumeNodes[ i ] == theNode2 )
-      i2 = i;
+      i2 = i, ++nbFound;
   }
   return IsLinked( i1, i2 );
 }
@@ -526,36 +1220,124 @@ bool SMDS_VolumeTool::IsLinked (const SMDS_MeshNode* theNode1,
 //function : IsLinked
 //purpose  : return true if the node with theNode1Index is linked
 //           with the node with theNode2Index
+// If theIgnoreMediumNodes then corner nodes of quadratic cell are considered linked as well
 //=======================================================================
 
 bool SMDS_VolumeTool::IsLinked (const int theNode1Index,
-                                const int theNode2Index) const
+                                const int theNode2Index,
+                                bool      theIgnoreMediumNodes) const
 {
-  int minInd = theNode1Index < theNode2Index ? theNode1Index : theNode2Index;
-  int maxInd = theNode1Index < theNode2Index ? theNode2Index : theNode1Index;
+  if ( myVolume->IsPoly() ) {
+    return IsLinked(myVolumeNodes[theNode1Index], myVolumeNodes[theNode2Index]);
+  }
+
+  int minInd = min( theNode1Index, theNode2Index );
+  int maxInd = max( theNode1Index, theNode2Index );
 
   if ( minInd < 0 || maxInd > myVolumeNbNodes - 1 || maxInd == minInd )
     return false;
 
-  switch ( myVolumeNbNodes ) {
-  case 4:
+  VolumeType type = GetVolumeType();
+  if ( myVolume->IsQuadratic() )
+  {
+    int firstMediumInd = myVolume->NbCornerNodes();
+    if ( minInd >= firstMediumInd )
+      return false; // both nodes are medium - not linked
+    if ( maxInd < firstMediumInd ) // both nodes are corners
+    {
+      if ( theIgnoreMediumNodes )
+        type = quadToLinear(type); // to check linkage of corner nodes only
+      else
+        return false; // corner nodes are not linked directly in a quadratic cell
+    }
+  }
+
+  switch ( type ) {
+  case TETRA:
     return true;
-  case 6:
+  case HEXA:
     switch ( maxInd - minInd ) {
-    case 1: return minInd != 2;
-    case 2: return minInd == 0 || minInd == 3;
+    case 1: return minInd != 3;
+    case 3: return minInd == 0 || minInd == 4;
+    case 4: return true;
+    default:;
+    }
+    break;
+  case PYRAM:
+    if ( maxInd == 4 )
+      return true;
+    switch ( maxInd - minInd ) {
+    case 1:
     case 3: return true;
     default:;
     }
     break;
-  case 8:
+  case PENTA:
     switch ( maxInd - minInd ) {
-    case 1: return minInd != 3;
-    case 3: return minInd == 0 || minInd == 4;
-    case 4: return true;
+    case 1: return minInd != 2;
+    case 2: return minInd == 0 || minInd == 3;
+    case 3: return true;
     default:;
     }
     break;
+  case QUAD_TETRA:
+    {
+      switch ( minInd ) {
+      case 0: if( maxInd==4 ||  maxInd==6 ||  maxInd==7 ) return true;
+      case 1: if( maxInd==4 ||  maxInd==5 ||  maxInd==8 ) return true;
+      case 2: if( maxInd==5 ||  maxInd==6 ||  maxInd==9 ) return true;
+      case 3: if( maxInd==7 ||  maxInd==8 ||  maxInd==9 ) return true;
+      default:;
+      }
+      break;
+    }
+  case QUAD_HEXA:
+    {
+      switch ( minInd ) {
+      case 0: if( maxInd==8 ||  maxInd==11 ||  maxInd==16 ) return true;
+      case 1: if( maxInd==8 ||  maxInd==9 ||  maxInd==17 ) return true;
+      case 2: if( maxInd==9 ||  maxInd==10 ||  maxInd==18 ) return true;
+      case 3: if( maxInd==10 ||  maxInd==11 ||  maxInd==19 ) return true;
+      case 4: if( maxInd==12 ||  maxInd==15 ||  maxInd==16 ) return true;
+      case 5: if( maxInd==12 ||  maxInd==13 ||  maxInd==17 ) return true;
+      case 6: if( maxInd==13 ||  maxInd==14 ||  maxInd==18 ) return true;
+      case 7: if( maxInd==14 ||  maxInd==15 ||  maxInd==19 ) return true;
+      default:;
+      }
+      break;
+    }
+  case QUAD_PYRAM:
+    {
+      switch ( minInd ) {
+      case 0: if( maxInd==5 ||  maxInd==8 ||  maxInd==9 ) return true;
+      case 1: if( maxInd==5 ||  maxInd==6 ||  maxInd==10 ) return true;
+      case 2: if( maxInd==6 ||  maxInd==7 ||  maxInd==11 ) return true;
+      case 3: if( maxInd==7 ||  maxInd==8 ||  maxInd==12 ) return true;
+      case 4: if( maxInd==9 ||  maxInd==10 ||  maxInd==11 ||  maxInd==12 ) return true;
+      default:;
+      }
+      break;
+    }
+  case QUAD_PENTA:
+    {
+      switch ( minInd ) {
+      case 0: if( maxInd==6 ||  maxInd==8 ||  maxInd==12 ) return true;
+      case 1: if( maxInd==6 ||  maxInd==7 ||  maxInd==13 ) return true;
+      case 2: if( maxInd==7 ||  maxInd==8 ||  maxInd==14 ) return true;
+      case 3: if( maxInd==9 ||  maxInd==11 ||  maxInd==12 ) return true;
+      case 4: if( maxInd==9 ||  maxInd==10 ||  maxInd==13 ) return true;
+      case 5: if( maxInd==10 ||  maxInd==11 ||  maxInd==14 ) return true;
+      default:;
+      }
+      break;
+    }
+  case HEX_PRISM:
+    {
+      const int diff = maxInd-minInd;
+      if ( diff > 6  ) return false;// not linked top and bottom
+      if ( diff == 6 ) return true; // linked top and bottom
+      return diff == 1 || diff == 7;
+    }
   default:;
   }
   return false;
@@ -577,46 +1359,221 @@ int SMDS_VolumeTool::GetNodeIndex(const SMDS_MeshNode* theNode) const
   return -1;
 }
 
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Fill vector with boundary faces existing in the mesh
+  * \param faces - vector of found nodes
+  * \retval int - nb of found faces
+ */
+//================================================================================
 
-//=======================================================================
-//function : IsFreeFace
-//purpose  : check that only one volume is build on the face nodes
-//=======================================================================
+int SMDS_VolumeTool::GetAllExistingFaces(vector<const SMDS_MeshElement*> & faces) const
+{
+  faces.clear();
+  for ( int iF = 0; iF < NbFaces(); ++iF ) {
+    const SMDS_MeshFace* face = 0;
+    const SMDS_MeshNode** nodes = GetFaceNodes( iF );
+    switch ( NbFaceNodes( iF )) {
+    case 3:
+      face = SMDS_Mesh::FindFace( nodes[0], nodes[1], nodes[2] ); break;
+    case 4:
+      face = SMDS_Mesh::FindFace( nodes[0], nodes[1], nodes[2], nodes[3] ); break;
+    case 6:
+      face = SMDS_Mesh::FindFace( nodes[0], nodes[1], nodes[2],
+                                  nodes[3], nodes[4], nodes[5]); break;
+    case 8:
+      face = SMDS_Mesh::FindFace( nodes[0], nodes[1], nodes[2], nodes[3],
+                                  nodes[4], nodes[5], nodes[6], nodes[7]); break;
+    }
+    if ( face )
+      faces.push_back( face );
+  }
+  return faces.size();
+}
+
+
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Fill vector with boundary edges existing in the mesh
+  * \param edges - vector of found edges
+  * \retval int - nb of found faces
+ */
+//================================================================================
 
-bool SMDS_VolumeTool::IsFreeFace( int faceIndex )
+int SMDS_VolumeTool::GetAllExistingEdges(vector<const SMDS_MeshElement*> & edges) const
 {
-  const int free = true;
-  if ( !setFace( faceIndex ))
-    return !free;
+  edges.clear();
+  edges.reserve( myVolumeNbNodes * 2 );
+  for ( int i = 0; i < myVolumeNbNodes-1; ++i ) {
+    for ( int j = i + 1; j < myVolumeNbNodes; ++j ) {
+      if ( IsLinked( i, j )) {
+        const SMDS_MeshElement* edge =
+          SMDS_Mesh::FindEdge( myVolumeNodes[i], myVolumeNodes[j] );
+        if ( edge )
+          edges.push_back( edge );
+      }
+    }
+  }
+  return edges.size();
+}
+
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Return minimal square distance between connected corner nodes
+ */
+//================================================================================
+
+double SMDS_VolumeTool::MinLinearSize2() const
+{
+  double minSize = 1e+100;
+  int iQ = myVolume->IsQuadratic() ? 2 : 1;
+
+  // store current face data
+  int curFace = myCurFace, nbN = myFaceNbNodes;
+  int* ind = myFaceNodeIndices;
+  myFaceNodeIndices = NULL;
+  const SMDS_MeshNode** nodes = myFaceNodes;
+  myFaceNodes = NULL;
+  
+  // it seems that compute distance twice is faster than organization of a sole computing
+  myCurFace = -1;
+  for ( int iF = 0; iF < myNbFaces; ++iF )
+  {
+    setFace( iF );
+    for ( int iN = 0; iN < myFaceNbNodes; iN += iQ )
+    {
+      XYZ n1( myFaceNodes[ iN ]);
+      XYZ n2( myFaceNodes[(iN + iQ) % myFaceNbNodes]);
+      minSize = std::min( minSize, (n1 - n2).SquareMagnitude());
+    }
+  }
+  // restore current face data
+  myCurFace = curFace;
+  myFaceNbNodes = nbN;
+  myFaceNodeIndices = ind;
+  delete [] myFaceNodes; myFaceNodes = nodes;
+
+  return minSize;
+}
+
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Return maximal square distance between connected corner nodes
+ */
+//================================================================================
+
+double SMDS_VolumeTool::MaxLinearSize2() const
+{
+  double maxSize = -1e+100;
+  int iQ = myVolume->IsQuadratic() ? 2 : 1;
+
+  // store current face data
+  int curFace = myCurFace, nbN = myFaceNbNodes;
+  int* ind = myFaceNodeIndices;
+  myFaceNodeIndices = NULL;
+  const SMDS_MeshNode** nodes = myFaceNodes;
+  myFaceNodes = NULL;
+  
+  // it seems that compute distance twice is faster than organization of a sole computing
+  myCurFace = -1;
+  for ( int iF = 0; iF < myNbFaces; ++iF )
+  {
+    setFace( iF );
+    for ( int iN = 0; iN < myFaceNbNodes; iN += iQ )
+    {
+      XYZ n1( myFaceNodes[ iN ]);
+      XYZ n2( myFaceNodes[(iN + iQ) % myFaceNbNodes]);
+      maxSize = std::max( maxSize, (n1 - n2).SquareMagnitude());
+    }
+  }
+  // restore current face data
+  myCurFace         = curFace;
+  myFaceNbNodes     = nbN;
+  myFaceNodeIndices = ind;
+  delete [] myFaceNodes; myFaceNodes = nodes;
+
+  return maxSize;
+}
+
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief fast check that only one volume is build on the face nodes
+ */
+//================================================================================
+
+bool SMDS_VolumeTool::IsFreeFace( int faceIndex, const SMDS_MeshElement** otherVol/*=0*/ ) const
+{
+  const bool isFree = true;
+
+  if (!setFace( faceIndex ))
+    return !isFree;
 
   const SMDS_MeshNode** nodes = GetFaceNodes( faceIndex );
-  int nbFaceNodes = NbFaceNodes( faceIndex );
 
-  // evaluate nb of face nodes shared by other volume
+  // a set of facet nodes w/o medium ones and w/o nodes[0]
+  set< const SMDS_MeshElement* > nodeSet;
+  const int di = myVolume->IsQuadratic() ? 2 : 1;
+  for ( int i = di; i < myFaceNbNodes; i += di )
+    nodeSet.insert( nodes[i] );
+
+  SMDS_ElemIteratorPtr eIt = nodes[0]->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
+  SMDS_ElemIteratorPtr nIt;
+  while ( eIt->more() ) {
+    const SMDS_MeshElement* vol = eIt->next();
+    if ( vol != myVolume ) {
+      size_t nbShared = 0;
+      if ( const SMDS_VtkVolume* v = dynamic_cast< const SMDS_VtkVolume* >( vol ))
+        nIt = v->uniqueNodesIterator();
+      else
+        nIt = vol->nodesIterator();
+      while ( nIt->more() )
+        if (( nbShared += nodeSet.count( nIt->next() )) == nodeSet.size() )
+        {
+          if ( otherVol ) *otherVol = vol;
+          return !isFree;
+        }
+    }
+  }
+  if ( otherVol ) *otherVol = 0;
+  return isFree;
+}
+
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Thorough check that only one volume is build on the face nodes
+ */
+//================================================================================
+
+bool SMDS_VolumeTool::IsFreeFaceAdv( int faceIndex, const SMDS_MeshElement** otherVol/*=0*/ ) const
+{
+  const bool isFree = true;
+
+  if (!setFace( faceIndex ))
+    return !isFree;
+
+  const SMDS_MeshNode** nodes = GetFaceNodes( faceIndex );
+  const int nbFaceNodes = myFaceNbNodes;
+
+  // evaluate nb of face nodes shared by other volumes
   int maxNbShared = -1;
   typedef map< const SMDS_MeshElement*, int > TElemIntMap;
   TElemIntMap volNbShared;
   TElemIntMap::iterator vNbIt;
-  for ( int iNode = 0; iNode < nbFaceNodes; iNode++ )
-  {
+  for ( int iNode = 0; iNode < nbFaceNodes; iNode++ ) {
     const SMDS_MeshNode* n = nodes[ iNode ];
-    SMDS_ElemIteratorPtr eIt = n->GetInverseElementIterator();
+    SMDS_ElemIteratorPtr eIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
     while ( eIt->more() ) {
       const SMDS_MeshElement* elem = eIt->next();
-      if ( elem != myVolume && elem->GetType() == SMDSAbs_Volume ) {
-        int nbShared = 1;
-        vNbIt = volNbShared.find( elem );
-        if ( vNbIt == volNbShared.end() )
-          volNbShared.insert ( TElemIntMap::value_type( elem, nbShared ));
-        else
-          nbShared = ++(*vNbIt).second;
-        if ( nbShared > maxNbShared )
-          maxNbShared = nbShared;
+      if ( elem != myVolume ) {
+        vNbIt = volNbShared.insert( make_pair( elem, 0 )).first;
+        (*vNbIt).second++;
+        if ( vNbIt->second > maxNbShared )
+          maxNbShared = vNbIt->second;
       }
     }
   }
   if ( maxNbShared < 3 )
-    return free; // is free
+    return isFree; // is free
 
   // find volumes laying on the opposite side of the face
   // and sharing all nodes
@@ -625,56 +1582,81 @@ bool SMDS_VolumeTool::IsFreeFace( int faceIndex )
   if ( IsFaceExternal( faceIndex ))
     intNormal = XYZ( -intNormal.x, -intNormal.y, -intNormal.z );
   XYZ p0 ( nodes[0] ), baryCenter;
-  for ( vNbIt = volNbShared.begin(); vNbIt != volNbShared.end(); vNbIt++ )
-  {
-    int nbShared = (*vNbIt).second;
+  for ( vNbIt = volNbShared.begin(); vNbIt != volNbShared.end();  ) {
+    const int& nbShared = (*vNbIt).second;
     if ( nbShared >= 3 ) {
       SMDS_VolumeTool volume( (*vNbIt).first );
       volume.GetBaryCenter( baryCenter.x, baryCenter.y, baryCenter.z );
       XYZ intNormal2( baryCenter - p0 );
-      if ( intNormal.Dot( intNormal2 ) < 0 )
-        continue; // opposite side
+      if ( intNormal.Dot( intNormal2 ) < 0 ) {
+        // opposite side
+        if ( nbShared >= nbFaceNodes )
+        {
+          // a volume shares the whole facet
+          if ( otherVol ) *otherVol = vNbIt->first;
+          return !isFree; 
+        }
+        ++vNbIt;
+        continue;
+      }
     }
     // remove a volume from volNbShared map
-    volNbShared.erase( vNbIt );
+    volNbShared.erase( vNbIt++ );
+  }
+
+  // here volNbShared contains only volumes laying on the opposite side of
+  // the face and sharing 3 or more but not all face nodes with myVolume
+  if ( volNbShared.size() < 2 ) {
+    return isFree; // is free
   }
-  // here volNbShared contains only volumes laying on the
-  // opposite side of the face
-  if ( volNbShared.empty() )
-    return free; // is free
 
   // check if the whole area of a face is shared
-  bool isShared[] = { false, false, false, false }; // 4 triangle parts of a quadrangle
-  for ( vNbIt = volNbShared.begin(); vNbIt != volNbShared.end(); vNbIt++ )
+  for ( int iNode = 0; iNode < nbFaceNodes; iNode++ )
   {
-    SMDS_VolumeTool volume( (*vNbIt).first );
-    bool prevLinkShared = false;
-    int nbSharedLinks = 0;
-    for ( int iNode = 0; iNode < nbFaceNodes; iNode++ )
-    {
-      bool linkShared = volume.IsLinked( nodes[ iNode ], nodes[ iNode + 1] );
-      if ( linkShared )
-        nbSharedLinks++;
-      if ( linkShared && prevLinkShared &&
-          volume.IsLinked( nodes[ iNode - 1 ], nodes[ iNode + 1] ))
-        isShared[ iNode ] = true;
-      prevLinkShared = linkShared;
-    }
-    if ( nbSharedLinks == nbFaceNodes )
-      return !free; // is not free
-    if ( nbFaceNodes == 4 ) {
-      // check traingle parts 1 & 3
-      if ( isShared[1] && isShared[3] )
-        return !free; // is not free
-      // check traingle parts 0 & 2;
-      // 0 part could not be checked in the loop; check it here
-      if ( isShared[2] && prevLinkShared &&
-          volume.IsLinked( nodes[ 0 ], nodes[ 1 ] ) &&
-          volume.IsLinked( nodes[ 1 ], nodes[ 3 ] ) )
-        return !free; // is not free
-    }
+    const SMDS_MeshNode* n = nodes[ iNode ];
+    // check if n is shared by one of volumes of volNbShared
+    bool isShared = false;
+    SMDS_ElemIteratorPtr eIt = n->GetInverseElementIterator( SMDSAbs_Volume );
+    while ( eIt->more() && !isShared )
+      isShared = volNbShared.count( eIt->next() );
+    if ( !isShared )
+      return isFree;
   }
-  return free;
+  if ( otherVol ) *otherVol = volNbShared.begin()->first;
+  return !isFree;
+
+//   if ( !myVolume->IsPoly() )
+//   {
+//     bool isShared[] = { false, false, false, false }; // 4 triangle parts of a quadrangle
+//     for ( vNbIt = volNbShared.begin(); vNbIt != volNbShared.end(); vNbIt++ ) {
+//       SMDS_VolumeTool volume( (*vNbIt).first );
+//       bool prevLinkShared = false;
+//       int nbSharedLinks = 0;
+//       for ( int iNode = 0; iNode < nbFaceNodes; iNode++ ) {
+//         bool linkShared = volume.IsLinked( nodes[ iNode ], nodes[ iNode + 1] );
+//         if ( linkShared )
+//           nbSharedLinks++;
+//         if ( linkShared && prevLinkShared &&
+//              volume.IsLinked( nodes[ iNode - 1 ], nodes[ iNode + 1] ))
+//           isShared[ iNode ] = true;
+//         prevLinkShared = linkShared;
+//       }
+//       if ( nbSharedLinks == nbFaceNodes )
+//         return !free; // is not free
+//       if ( nbFaceNodes == 4 ) {
+//         // check traingle parts 1 & 3
+//         if ( isShared[1] && isShared[3] )
+//           return !free; // is not free
+//         // check triangle parts 0 & 2;
+//         // 0 part could not be checked in the loop; check it here
+//         if ( isShared[2] && prevLinkShared &&
+//              volume.IsLinked( nodes[ 0 ], nodes[ 1 ] ) &&
+//              volume.IsLinked( nodes[ 1 ], nodes[ 3 ] ) )
+//           return !free; // is not free
+//       }
+//     }
+//   }
+//  return free;
 }
 
 //=======================================================================
@@ -682,16 +1664,40 @@ bool SMDS_VolumeTool::IsFreeFace( int faceIndex )
 //purpose  : Return index of a face formed by theFaceNodes
 //=======================================================================
 
-int SMDS_VolumeTool::GetFaceIndex( const set<const SMDS_MeshNode*>& theFaceNodes )
+int SMDS_VolumeTool::GetFaceIndex( const set<const SMDS_MeshNode*>& theFaceNodes,
+                                   const int                        theFaceIndexHint ) const
 {
-  for ( int iFace = 0; iFace < myNbFaces; iFace++ ) {
-    const SMDS_MeshNode** nodes = GetFaceNodes( iFace );
-    int nbFaceNodes = NbFaceNodes( iFace );
-    set<const SMDS_MeshNode*> nodeSet;
-    for ( int iNode = 0; iNode < nbFaceNodes; iNode++ )
-      nodeSet.insert( nodes[ iNode ] );
-    if ( theFaceNodes == nodeSet )
-      return iFace;
+  if ( theFaceIndexHint >= 0 )
+  {
+    int nbNodes = NbFaceNodes( theFaceIndexHint );
+    if ( nbNodes == (int) theFaceNodes.size() )
+    {
+      const SMDS_MeshNode** nodes = GetFaceNodes( theFaceIndexHint );
+      while ( nbNodes )
+        if ( theFaceNodes.count( nodes[ nbNodes-1 ]))
+          --nbNodes;
+        else
+          break;
+      if ( nbNodes == 0 )
+        return theFaceIndexHint;
+    }
+  }
+  for ( int iFace = 0; iFace < myNbFaces; iFace++ )
+  {
+    if ( iFace == theFaceIndexHint )
+      continue;
+    int nbNodes = NbFaceNodes( iFace );
+    if ( nbNodes == (int) theFaceNodes.size() )
+    {
+      const SMDS_MeshNode** nodes = GetFaceNodes( iFace );
+      while ( nbNodes )
+        if ( theFaceNodes.count( nodes[ nbNodes-1 ]))
+          --nbNodes;
+        else
+          break;
+      if ( nbNodes == 0 )
+        return iFace;
+    }
   }
   return -1;
 }
@@ -701,7 +1707,7 @@ int SMDS_VolumeTool::GetFaceIndex( const set<const SMDS_MeshNode*>& theFaceNodes
 //purpose  : Return index of a face formed by theFaceNodes
 //=======================================================================
 
-int SMDS_VolumeTool::GetFaceIndex( const set<int>& theFaceNodesIndices )
+/*int SMDS_VolumeTool::GetFaceIndex( const set<int>& theFaceNodesIndices )
 {
   for ( int iFace = 0; iFace < myNbFaces; iFace++ ) {
     const int* nodes = GetFaceNodesIndices( iFace );
@@ -713,14 +1719,14 @@ int SMDS_VolumeTool::GetFaceIndex( const set<int>& theFaceNodesIndices )
       return iFace;
   }
   return -1;
-}
+}*/
 
 //=======================================================================
 //function : setFace
 //purpose  : 
 //=======================================================================
 
-bool SMDS_VolumeTool::setFace( int faceIndex )
+bool SMDS_VolumeTool::setFace( int faceIndex ) const
 {
   if ( !myVolume )
     return false;
@@ -728,44 +1734,280 @@ bool SMDS_VolumeTool::setFace( int faceIndex )
   if ( myCurFace == faceIndex )
     return true;
 
+  myCurFace = -1;
+
   if ( faceIndex < 0 || faceIndex >= NbFaces() )
     return false;
 
-  // choose face node indices
-  switch ( myVolumeNbNodes ) {
-  case 4:
-    if ( myExternalFaces )
-      myFaceNodeIndices = myVolForward ? Tetra_R[ faceIndex ] : Tetra_F[ faceIndex ];
-    else if ( myForwardFaces )
-      myFaceNodeIndices = myVolForward ? Tetra_F[ faceIndex ] : Tetra_R[ faceIndex ];
-    else
-      myFaceNodeIndices = Tetra_F[ faceIndex ];
-    break;
-  case 6:
-    if ( myExternalFaces )
-      myFaceNodeIndices = myVolForward ? Penta_FE[ faceIndex ] : Penta_RE[ faceIndex ];
-    else if ( myForwardFaces )
-      myFaceNodeIndices = myVolForward ? Penta_F[ faceIndex ] : Penta_R[ faceIndex ];
-    else
-      myFaceNodeIndices = Penta_F[ faceIndex ];
-    break;
-  case 8:
-    if ( myExternalFaces )
-      myFaceNodeIndices = myVolForward ? Hexa_FE[ faceIndex ] : Hexa_RE[ faceIndex ];
-    else if ( myForwardFaces )
-      myFaceNodeIndices = myVolForward ? Hexa_F[ faceIndex ] : Hexa_R[ faceIndex ];
-    else
-      myFaceNodeIndices = Hexa_F[ faceIndex ];
-    break;
-  default: return false;
+  if (myFaceNodes != NULL) {
+    delete [] myFaceNodes;
+    myFaceNodes = NULL;
   }
 
-  // set face nodes
-  int iNode, nbNode = myFaceNbNodes[ faceIndex ];
-  for ( iNode = 0; iNode <= nbNode; iNode++ )
-    myFaceNodes[ iNode ] = myVolumeNodes[ myFaceNodeIndices[ iNode ]];
+  if (myVolume->IsPoly())
+  {
+    if (!myPolyedre) {
+      MESSAGE("Warning: bad volumic element");
+      return false;
+    }
+
+    // set face nodes
+    int iNode;
+    myFaceNbNodes = myPolyedre->NbFaceNodes(faceIndex + 1);
+    myFaceNodes = new const SMDS_MeshNode* [myFaceNbNodes + 1];
+    for ( iNode = 0; iNode < myFaceNbNodes; iNode++ )
+      myFaceNodes[ iNode ] = myPolyedre->GetFaceNode(faceIndex + 1, iNode + 1);
+    myFaceNodes[ myFaceNbNodes ] = myFaceNodes[ 0 ]; // last = first
+
+    // check orientation
+    if (myExternalFaces)
+    {
+      myCurFace = faceIndex; // avoid infinite recursion in IsFaceExternal()
+      myExternalFaces = false; // force normal computation by IsFaceExternal()
+      if ( !IsFaceExternal( faceIndex ))
+        for ( int i = 0, j = myFaceNbNodes; i < j; ++i, --j )
+          std::swap( myFaceNodes[i], myFaceNodes[j] );
+      myExternalFaces = true;
+    }
+  }
+  else
+  {
+    if ( !myAllFacesNodeIndices_F )
+    {
+      // choose data for an element type
+      switch ( myVolumeNbNodes ) {
+      case 4:
+        myAllFacesNodeIndices_F  = &Tetra_F [0][0];
+        //myAllFacesNodeIndices_FE = &Tetra_F [0][0];
+        myAllFacesNodeIndices_RE = &Tetra_RE[0][0];
+        myAllFacesNbNodes        = Tetra_nbN;
+        myMaxFaceNbNodes         = sizeof(Tetra_F[0])/sizeof(Tetra_F[0][0]);
+        break;
+      case 5:
+        myAllFacesNodeIndices_F  = &Pyramid_F [0][0];
+        //myAllFacesNodeIndices_FE = &Pyramid_F [0][0];
+        myAllFacesNodeIndices_RE = &Pyramid_RE[0][0];
+        myAllFacesNbNodes        = Pyramid_nbN;
+        myMaxFaceNbNodes         = sizeof(Pyramid_F[0])/sizeof(Pyramid_F[0][0]);
+        break;
+      case 6:
+        myAllFacesNodeIndices_F  = &Penta_F [0][0];
+        //myAllFacesNodeIndices_FE = &Penta_FE[0][0];
+        myAllFacesNodeIndices_RE = &Penta_RE[0][0];
+        myAllFacesNbNodes        = Penta_nbN;
+        myMaxFaceNbNodes         = sizeof(Penta_F[0])/sizeof(Penta_F[0][0]);
+        break;
+      case 8:
+        myAllFacesNodeIndices_F  = &Hexa_F [0][0];
+        ///myAllFacesNodeIndices_FE = &Hexa_FE[0][0];
+        myAllFacesNodeIndices_RE = &Hexa_RE[0][0];
+        myAllFacesNbNodes        = Hexa_nbN;
+        myMaxFaceNbNodes         = sizeof(Hexa_F[0])/sizeof(Hexa_F[0][0]);
+        break;
+      case 10:
+        myAllFacesNodeIndices_F  = &QuadTetra_F [0][0];
+        //myAllFacesNodeIndices_FE = &QuadTetra_F [0][0];
+        myAllFacesNodeIndices_RE = &QuadTetra_RE[0][0];
+        myAllFacesNbNodes        = QuadTetra_nbN;
+        myMaxFaceNbNodes         = sizeof(QuadTetra_F[0])/sizeof(QuadTetra_F[0][0]);
+        break;
+      case 13:
+        myAllFacesNodeIndices_F  = &QuadPyram_F [0][0];
+        //myAllFacesNodeIndices_FE = &QuadPyram_F [0][0];
+        myAllFacesNodeIndices_RE = &QuadPyram_RE[0][0];
+        myAllFacesNbNodes        = QuadPyram_nbN;
+        myMaxFaceNbNodes         = sizeof(QuadPyram_F[0])/sizeof(QuadPyram_F[0][0]);
+        break;
+      case 15:
+        myAllFacesNodeIndices_F  = &QuadPenta_F [0][0];
+        //myAllFacesNodeIndices_FE = &QuadPenta_FE[0][0];
+        myAllFacesNodeIndices_RE = &QuadPenta_RE[0][0];
+        myAllFacesNbNodes        = QuadPenta_nbN;
+        myMaxFaceNbNodes         = sizeof(QuadPenta_F[0])/sizeof(QuadPenta_F[0][0]);
+        break;
+      case 20:
+      case 27:
+        myAllFacesNodeIndices_F  = &QuadHexa_F [0][0];
+        //myAllFacesNodeIndices_FE = &QuadHexa_FE[0][0];
+        myAllFacesNodeIndices_RE = &QuadHexa_RE[0][0];
+        myAllFacesNbNodes        = QuadHexa_nbN;
+        myMaxFaceNbNodes         = sizeof(QuadHexa_F[0])/sizeof(QuadHexa_F[0][0]);
+        if ( !myIgnoreCentralNodes && myVolumeNbNodes == 27 )
+        {
+          myAllFacesNodeIndices_F  = &TriQuadHexa_F [0][0];
+          //myAllFacesNodeIndices_FE = &TriQuadHexa_FE[0][0];
+          myAllFacesNodeIndices_RE = &TriQuadHexa_RE[0][0];
+          myAllFacesNbNodes        = TriQuadHexa_nbN;
+          myMaxFaceNbNodes         = sizeof(TriQuadHexa_F[0])/sizeof(TriQuadHexa_F[0][0]);
+        }
+        break;
+      case 12:
+        myAllFacesNodeIndices_F  = &HexPrism_F [0][0];
+        //myAllFacesNodeIndices_FE = &HexPrism_FE[0][0];
+        myAllFacesNodeIndices_RE = &HexPrism_RE[0][0];
+        myAllFacesNbNodes        = HexPrism_nbN;
+        myMaxFaceNbNodes         = sizeof(HexPrism_F[0])/sizeof(HexPrism_F[0][0]);
+        break;
+      default:
+        return false;
+      }
+    }
+    myFaceNbNodes = myAllFacesNbNodes[ faceIndex ];
+    // if ( myExternalFaces )
+    //   myFaceNodeIndices = (int*)( myVolForward ? myAllFacesNodeIndices_FE + faceIndex*myMaxFaceNbNodes : myAllFacesNodeIndices_RE + faceIndex*myMaxFaceNbNodes );
+    // else
+    //   myFaceNodeIndices = (int*)( myAllFacesNodeIndices_F + faceIndex*myMaxFaceNbNodes );
+    myFaceNodeIndices = (int*)( myVolForward ? myAllFacesNodeIndices_F + faceIndex*myMaxFaceNbNodes : myAllFacesNodeIndices_RE + faceIndex*myMaxFaceNbNodes );
+
+    // set face nodes
+    myFaceNodes = new const SMDS_MeshNode* [myFaceNbNodes + 1];
+    for ( int iNode = 0; iNode < myFaceNbNodes; iNode++ )
+      myFaceNodes[ iNode ] = myVolumeNodes[ myFaceNodeIndices[ iNode ]];
+    myFaceNodes[ myFaceNbNodes ] = myFaceNodes[ 0 ];
+  }
 
   myCurFace = faceIndex;
 
   return true;
 }
+
+//=======================================================================
+//function : GetType
+//purpose  : return VolumeType by nb of nodes in a volume
+//=======================================================================
+
+SMDS_VolumeTool::VolumeType SMDS_VolumeTool::GetType(int nbNodes)
+{
+  switch ( nbNodes ) {
+  case 4: return TETRA;
+  case 5: return PYRAM;
+  case 6: return PENTA;
+  case 8: return HEXA;
+  case 10: return QUAD_TETRA;
+  case 13: return QUAD_PYRAM;
+  case 15: return QUAD_PENTA;
+  case 20:
+  case 27: return QUAD_HEXA;
+  case 12: return HEX_PRISM;
+  default:return UNKNOWN;
+  }
+}
+
+//=======================================================================
+//function : NbFaces
+//purpose  : return nb of faces by volume type
+//=======================================================================
+
+int SMDS_VolumeTool::NbFaces( VolumeType type )
+{
+  switch ( type ) {
+  case TETRA     :
+  case QUAD_TETRA: return 4;
+  case PYRAM     :
+  case QUAD_PYRAM: return 5;
+  case PENTA     :
+  case QUAD_PENTA: return 5;
+  case HEXA      :
+  case QUAD_HEXA : return 6;
+  case HEX_PRISM : return 8;
+  default:         return 0;
+  }
+}
+
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief Useful to know nb of corner nodes of a quadratic volume
+  * \param type - volume type
+  * \retval int - nb of corner nodes
+ */
+//================================================================================
+
+int SMDS_VolumeTool::NbCornerNodes(VolumeType type)
+{
+  switch ( type ) {
+  case TETRA     :
+  case QUAD_TETRA: return 4;
+  case PYRAM     :
+  case QUAD_PYRAM: return 5;
+  case PENTA     :
+  case QUAD_PENTA: return 6;
+  case HEXA      :
+  case QUAD_HEXA : return 8;
+  case HEX_PRISM : return 12;
+  default:         return 0;
+  }
+  return 0;
+}
+  // 
+
+//=======================================================================
+//function : GetFaceNodesIndices
+//purpose  : Return the array of face nodes indices
+//           To comfort link iteration, the array
+//           length == NbFaceNodes( faceIndex ) + 1 and
+//           the last node index == the first one.
+//=======================================================================
+
+const int* SMDS_VolumeTool::GetFaceNodesIndices(VolumeType type,
+                                                int        faceIndex,
+                                                bool       external)
+{
+  switch ( type ) {
+  case TETRA: return Tetra_F[ faceIndex ];
+  case PYRAM: return Pyramid_F[ faceIndex ];
+  case PENTA: return external ? Penta_F[ faceIndex ] : Penta_F[ faceIndex ];
+  case HEXA:  return external ? Hexa_F[ faceIndex ] : Hexa_F[ faceIndex ];
+  case QUAD_TETRA: return QuadTetra_F[ faceIndex ];
+  case QUAD_PYRAM: return QuadPyram_F[ faceIndex ];
+  case QUAD_PENTA: return external ? QuadPenta_F[ faceIndex ] : QuadPenta_F[ faceIndex ];
+    // what about SMDSEntity_TriQuad_Hexa?
+  case QUAD_HEXA:  return external ? QuadHexa_F[ faceIndex ] : QuadHexa_F[ faceIndex ];
+  case HEX_PRISM:  return external ? HexPrism_F[ faceIndex ] : HexPrism_F[ faceIndex ];
+  default:;
+  }
+  return 0;
+}
+
+//=======================================================================
+//function : NbFaceNodes
+//purpose  : Return number of nodes in the array of face nodes
+//=======================================================================
+
+int SMDS_VolumeTool::NbFaceNodes(VolumeType type,
+                                 int        faceIndex )
+{
+  switch ( type ) {
+  case TETRA: return Tetra_nbN[ faceIndex ];
+  case PYRAM: return Pyramid_nbN[ faceIndex ];
+  case PENTA: return Penta_nbN[ faceIndex ];
+  case HEXA:  return Hexa_nbN[ faceIndex ];
+  case QUAD_TETRA: return QuadTetra_nbN[ faceIndex ];
+  case QUAD_PYRAM: return QuadPyram_nbN[ faceIndex ];
+  case QUAD_PENTA: return QuadPenta_nbN[ faceIndex ];
+    // what about SMDSEntity_TriQuad_Hexa?
+  case QUAD_HEXA:  return QuadHexa_nbN[ faceIndex ];
+  case HEX_PRISM:  return HexPrism_nbN[ faceIndex ];
+  default:;
+  }
+  return 0;
+}
+
+//=======================================================================
+//function : Element
+//purpose  : return element
+//=======================================================================
+
+const SMDS_MeshVolume* SMDS_VolumeTool::Element() const
+{
+  return static_cast<const SMDS_MeshVolume*>( myVolume );
+}
+
+//=======================================================================
+//function : ID
+//purpose  : return element ID
+//=======================================================================
+
+int SMDS_VolumeTool::ID() const
+{
+  return myVolume ? myVolume->GetID() : 0;
+}