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22806: EDF SMESH: Regression: Prism_3D error
[modules/smesh.git] / src / SMESH / SMESH_MesherHelper.cxx
index b2e4a5816de1b1c5b4f8c09f657f2bdbbd8a232c..329c17e62402040814231a790de0a462215c5bc5 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-// Copyright (C) 2007-2013  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
+// Copyright (C) 2007-2014  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
@@ -6,7 +6,7 @@
 // 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
-// version 2.1 of the License.
+// version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
 //
 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
@@ -242,35 +242,68 @@ void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
   for ( TopExp_Explorer eF( aSh, TopAbs_FACE ); eF.More(); eF.Next() )
   {
     const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( eF.Current() );
-    TopLoc_Location loc;
-    Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face, loc );
+    BRepAdaptor_Surface surf( face, false );
+    if ( surf.IsUPeriodic() || surf.IsUClosed() ) {
+      myParIndex |= U_periodic;
+      myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
+      myPar2[0] = surf.LastUParameter();
+    }
+    if ( surf.IsVPeriodic() || surf.IsVClosed() ) {
+      myParIndex |= V_periodic;
+      myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
+      myPar2[1] = surf.LastVParameter();
+    }
 
-    // if ( surface->IsUPeriodic() || surface->IsVPeriodic() ||
-    //      surface->IsUClosed()   || surface->IsVClosed() )
+    gp_Pnt2d uv1, uv2;
+    for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
     {
-      //while ( surface->IsKind(STANDARD_TYPE(Geom_RectangularTrimmedSurface )))
-      //surface = Handle(Geom_RectangularTrimmedSurface)::DownCast( surface )->BasisSurface();
-      GeomAdaptor_Surface surf( surface );
-
-      for (TopExp_Explorer exp( face, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
+      // look for a "seam" edge, a real seam or an edge on period boundary
+      TopoDS_Edge edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
+      if ( myParIndex )
       {
-        // look for a seam edge
-        const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
-        if ( BRep_Tool::IsClosed( edge, face )) {
-          // initialize myPar1, myPar2 and myParIndex
-          gp_Pnt2d uv1, uv2;
-          BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
-          if ( Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) ) < Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) ))
+        BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
+        const double du = Abs( uv1.Coord(1) - uv2.Coord(1) );
+        const double dv = Abs( uv1.Coord(2) - uv2.Coord(2) );
+
+        bool isSeam = BRep_Tool::IsClosed( edge, face );
+        if ( isSeam ) // real seam - having two pcurves on face
+        {
+          // pcurve can lie not on pediod boundary (22582, mesh_Quadratic_01/C9)
+          if ( du < dv )
           {
-            myParIndex |= U_periodic;
-            myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
-            myPar2[0] = surf.LastUParameter();
+            double u1 = uv1.Coord(1);
+            edge.Reverse();
+            BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
+            double u2 = uv1.Coord(1);
+            myPar1[0] = Min( u1, u2 );
+            myPar2[0] = Max( u1, u2 );
           }
-          else {
-            myParIndex |= V_periodic;
-            myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
-            myPar2[1] = surf.LastVParameter();
+          else
+          {
+            double v1 = uv1.Coord(2);
+            edge.Reverse();
+            BRep_Tool::UVPoints( edge, face, uv1, uv2 );
+            double v2 = uv1.Coord(2);
+            myPar1[1] = Min( v1, v2 );
+            myPar2[1] = Max( v1, v2 );
           }
+        }
+        else //if ( !isSeam )
+        {
+          // one pcurve but on period boundary (22772, mesh_Quadratic_01/D1)
+          if      (( myParIndex & U_periodic ) && du < Precision::PConfusion() )
+          {
+            isSeam = ( Abs( uv1.Coord(1) - myPar1[0] ) < Precision::PConfusion() ||
+                       Abs( uv1.Coord(1) - myPar2[0] ) < Precision::PConfusion() );
+          }
+          else if (( myParIndex & V_periodic ) && dv < Precision::PConfusion() )
+          {
+            isSeam = ( Abs( uv1.Coord(2) - myPar1[1] ) < Precision::PConfusion() ||
+                       Abs( uv1.Coord(2) - myPar2[1] ) < Precision::PConfusion() );
+          }
+        }
+        if ( isSeam )
+        {
           // store seam shape indices, negative if shape encounters twice
           int edgeID = meshDS->ShapeToIndex( edge );
           mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( edgeID ) ? -edgeID : edgeID );
@@ -279,25 +312,12 @@ void SMESH_MesherHelper::SetSubShape(const TopoDS_Shape& aSh)
             mySeamShapeIds.insert( IsSeamShape( vertexID ) ? -vertexID : vertexID );
           }
         }
-
-        // look for a degenerated edge
-        if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge )) {
-          myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( edge ));
-          for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
-            myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
-        }
       }
-      if ( !myDegenShapeIds.empty() && !myParIndex ) {
-        if ( surface->IsUPeriodic() || surface->IsUClosed() ) {
-          myParIndex |= U_periodic;
-          myPar1[0] = surf.FirstUParameter();
-          myPar2[0] = surf.LastUParameter();
-        }
-        else if ( surface->IsVPeriodic() || surface->IsVClosed() ) {
-          myParIndex |= V_periodic;
-          myPar1[1] = surf.FirstVParameter();
-          myPar2[1] = surf.LastVParameter();
-        }
+      // look for a degenerated edge
+      if ( SMESH_Algo::isDegenerated( edge )) {
+        myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( edge ));
+        for ( TopExp_Explorer v( edge, TopAbs_VERTEX ); v.More(); v.Next() )
+          myDegenShapeIds.insert( meshDS->ShapeToIndex( v.Current() ));
       }
     }
   }
@@ -373,10 +393,13 @@ void SMESH_MesherHelper::AddTLinkNode(const SMDS_MeshNode* n1,
  */
 //================================================================================
 
-void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
+bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
 {
-  if ( edge->IsQuadratic() )
+  if ( edge && edge->IsQuadratic() )
     AddTLinkNode(edge->GetNode(0), edge->GetNode(1), edge->GetNode(2));
+  else
+    return false;
+  return true;
 }
 
 //================================================================================
@@ -385,8 +408,9 @@ void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshEdge* edge)
  */
 //================================================================================
 
-void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
+bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
 {
+  bool isQuad = true;
   if ( !f->IsPoly() )
     switch ( f->NbNodes() ) {
     case 7:
@@ -410,7 +434,9 @@ void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
       AddTLinkNode(f->GetNode(2),f->GetNode(3),f->GetNode(6));
       AddTLinkNode(f->GetNode(3),f->GetNode(0),f->GetNode(7)); break;
     default:;
+      isQuad = false;
     }
+  return isQuad;
 }
 
 //================================================================================
@@ -419,7 +445,7 @@ void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshFace* f)
  */
 //================================================================================
 
-void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
+bool SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
 {
   if ( volume->IsQuadratic() )
   {
@@ -453,7 +479,9 @@ void SMESH_MesherHelper::AddTLinks(const SMDS_MeshVolume* volume)
                          nFCenter ));
       }
     }
+    return true;
   }
+  return false;
 }
 
 //================================================================================
@@ -478,7 +506,10 @@ bool SMESH_MesherHelper::toCheckPosOnShape(int shapeID ) const
 
 void SMESH_MesherHelper::setPosOnShapeValidity(int shapeID, bool ok ) const
 {
-  ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok));
+  std::map< int,bool >::iterator sh_ok = 
+    ((SMESH_MesherHelper*)this)->myNodePosShapesValidity.insert( make_pair( shapeID, ok)).first;
+  if ( !ok )
+    sh_ok->second = ok;
 }
 
 //=======================================================================
@@ -510,8 +541,8 @@ gp_Pnt2d SMESH_MesherHelper::GetUVOnSeam( const gp_Pnt2d& uv1, const gp_Pnt2d& u
       double p1 = uv1.Coord( i );
       double dp1 = Abs( p1-myPar1[i-1]), dp2 = Abs( p1-myPar2[i-1]);
       if ( myParIndex == i ||
-           dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar2[i-1] ) / 100. ||
-           dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar2[i-1] ) / 100. )
+           dp1 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. ||
+           dp2 < ( myPar2[i-1] - myPar1[i-1] ) / 100. )
       {
         double p2 = uv2.Coord( i );
         double p1Alt = ( dp1 < dp2 ) ? myPar2[i-1] : myPar1[i-1];
@@ -541,7 +572,7 @@ gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
   {
     // node has position on face
     const SMDS_FacePosition* fpos =
-      static_cast<const SMDS_FacePosition*>(n->GetPosition());
+      static_cast<const SMDS_FacePosition*>( Pos );
     uv.SetCoord(fpos->GetUParameter(),fpos->GetVParameter());
     if ( check )
       uvOK = CheckNodeUV( F, n, uv.ChangeCoord(), 10*MaxTolerance( F ));
@@ -552,7 +583,7 @@ gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
     // corresponding edge from face, get pcurve for this
     // edge and retrieve value from this pcurve
     const SMDS_EdgePosition* epos =
-      static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(n->GetPosition());
+      static_cast<const SMDS_EdgePosition*>( Pos );
     int edgeID = n->getshapeId();
     TopoDS_Edge E = TopoDS::Edge(GetMeshDS()->IndexToShape(edgeID));
     double f, l, u = epos->GetUParameter();
@@ -576,14 +607,24 @@ gp_XY SMESH_MesherHelper::GetNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
       Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
       Standard_Boolean isUPeriodic = S->IsUPeriodic();
       Standard_Boolean isVPeriodic = S->IsVPeriodic();
+      gp_Pnt2d newUV = uv;
       if ( isUPeriodic || isVPeriodic ) {
         Standard_Real UF,UL,VF,VL;
         S->Bounds(UF,UL,VF,VL);
-        if(isUPeriodic)
-          uv.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
-        if(isVPeriodic)
-          uv.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
+        if ( isUPeriodic )
+          newUV.SetX( uv.X() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.X(),UF,UL));
+        if ( isVPeriodic )
+          newUV.SetY( uv.Y() + ShapeAnalysis::AdjustToPeriod(uv.Y(),VF,VL));
+      }
+      if ( n2 )
+      {
+        gp_Pnt2d uv2 = GetNodeUV( F, n2, 0, check );
+        if ( isUPeriodic && Abs( uv.X()-uv2.X() ) < Abs( newUV.X()-uv2.X() ))
+          newUV.SetX( uv.X() );
+        if ( isVPeriodic && Abs( uv.Y()-uv2.Y() ) < Abs( newUV.Y()-uv2.Y() ))
+          newUV.SetY( uv.Y() );
       }
+      uv = newUV;
     }
   }
   else if(Pos->GetTypeOfPosition()==SMDS_TOP_VERTEX)
@@ -661,9 +702,10 @@ bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeUV(const TopoDS_Face&   F,
                                      const bool           force,
                                      double               distXYZ[4]) const
 {
-  int shapeID = n->getshapeId();
+  int  shapeID = n->getshapeId();
   bool infinit = ( Precision::IsInfinite( uv.X() ) || Precision::IsInfinite( uv.Y() ));
-  if ( force || toCheckPosOnShape( shapeID ) || infinit )
+  bool zero    = ( uv.X() == 0. && uv.Y() == 0. );
+  if ( force || toCheckPosOnShape( shapeID ) || infinit || zero )
   {
     // check that uv is correct
     TopLoc_Location loc;
@@ -898,7 +940,8 @@ bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
 {
   int  shapeID = n->getshapeId();
   bool infinit = Precision::IsInfinite( u );
-  if ( force || toCheckPosOnShape( shapeID ) || infinit )
+  bool zero    = ( u == 0. );
+  if ( force || infinit || zero || toCheckPosOnShape( shapeID ))
   {
     TopLoc_Location loc; double f,l;
     Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( E,loc,f,l );
@@ -915,7 +958,7 @@ bool SMESH_MesherHelper::CheckNodeU(const TopoDS_Edge&   E,
       gp_Pnt nodePnt = SMESH_TNodeXYZ( n );
       if ( !loc.IsIdentity() ) nodePnt.Transform( loc.Transformation().Inverted() );
       gp_Pnt curvPnt;
-      double dist = u;
+      double dist = 2*tol;
       if ( !infinit )
       {
         curvPnt = curve->Value( u );
@@ -1195,10 +1238,11 @@ const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetCentralNode(const SMDS_MeshNode* n1,
   }
   else // ( force3d || F.IsNull() )
   {
-    P = ( SMESH_TNodeXYZ( n1 ) +
-          SMESH_TNodeXYZ( n2 ) +
-          SMESH_TNodeXYZ( n3 ) +
-          SMESH_TNodeXYZ( n4 ) ) / 4;
+    P = calcTFI (0.5, 0.5,
+                 SMESH_TNodeXYZ(n1),  SMESH_TNodeXYZ(n2),
+                 SMESH_TNodeXYZ(n3),  SMESH_TNodeXYZ(n4), 
+                 SMESH_TNodeXYZ(n12), SMESH_TNodeXYZ(n23),
+                 SMESH_TNodeXYZ(n34), SMESH_TNodeXYZ(n41));
     centralNode = meshDS->AddNode( P.X(), P.Y(), P.Z() );
 
     if ( !F.IsNull() ) // force3d
@@ -1423,8 +1467,16 @@ const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
       return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
     }
     E = TopoDS::Edge(meshDS->IndexToShape( edgeID = pos.first ));
-    u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
-    u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
+    try {
+      u[0] = GetNodeU(E,n1,n2, force3d ? 0 : &uvOK[0]);
+      u[1] = GetNodeU(E,n2,n1, force3d ? 0 : &uvOK[1]);
+    }
+    catch ( Standard_Failure& f )
+    {
+      // issue 22502 / a node is on VERTEX not belonging to E
+      // issue 22568 / both nodes are on non-connected VERTEXes
+      return getMediumNodeOnComposedWire(n1,n2,force3d);
+    }
   }
 
   if ( !force3d & uvOK[0] && uvOK[1] )
@@ -1443,7 +1495,6 @@ const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::GetMediumNode(const SMDS_MeshNode* n1,
           if ( myParIndex & U_periodic ) uv[1].SetCoord( 1, uv[0].Coord( 1 ));
           else                           uv[1].SetCoord( 2, uv[0].Coord( 2 ));
         }
-
         TopLoc_Location loc;
         Handle(Geom_Surface) S = BRep_Tool::Surface(F,loc);
         gp_XY UV = GetMiddleUV( S, uv[0], uv[1] );
@@ -1522,67 +1573,108 @@ const SMDS_MeshNode* SMESH_MesherHelper::getMediumNodeOnComposedWire(const SMDS_
                                                                      const SMDS_MeshNode* n2,
                                                                      bool                 force3d)
 {
-  gp_Pnt middle = 0.5 * XYZ(n1) + 0.5 * XYZ(n2);
+  SMESH_TNodeXYZ p1( n1 ), p2( n2 );
+  gp_Pnt      middle = 0.5 * p1 + 0.5 * p2;
   SMDS_MeshNode* n12 = AddNode( middle.X(), middle.Y(), middle.Z() );
 
   // To find position on edge and 3D position for n12,
   // project <middle> to 2 edges and select projection most close to <middle>
 
-  double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4];
-  int iOkEdge = 0;
-  TopoDS_Edge edges[2];
+  TopoDS_Edge bestEdge;
+  double u = 0, distMiddleProj = Precision::Infinite(), distXYZ[4], f,l;
+
+  // get shapes under the nodes
+  TopoDS_Shape shape[2];
+  int nbShapes = 0;
   for ( int is2nd = 0; is2nd < 2; ++is2nd )
   {
-    // get an edge
     const SMDS_MeshNode* n = is2nd ? n2 : n1;
-    TopoDS_Shape shape = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
-    if ( shape.IsNull() || shape.ShapeType() != TopAbs_EDGE )
-      continue;
+    TopoDS_Shape S = GetSubShapeByNode( n, GetMeshDS() );
+    if ( !S.IsNull() )
+      shape[ nbShapes++ ] = S;
+  }
+  // get EDGEs
+  vector< TopoDS_Shape > edges;
+  for ( int iS = 0; iS < nbShapes; ++iS )
+  {
+    switch ( shape[iS].ShapeType() ) {
+    case TopAbs_EDGE:
+    {
+      edges.push_back( shape[iS] );
+      break;
+    }
+    case TopAbs_VERTEX:
+    {
+      TopoDS_Shape edge;
+      if ( nbShapes == 2 && iS==0 && shape[1-iS].ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
+        edge = GetCommonAncestor( shape[iS], shape[1-iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
 
-    // project to get U of projection and distance from middle to projection
-    TopoDS_Edge edge = edges[ is2nd ] = TopoDS::Edge( shape );
-    double node2MiddleDist = middle.Distance( XYZ(n) );
-    double foundU = GetNodeU( edge, n );
-    CheckNodeU( edge, n12, foundU, 2*BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
-    if ( distXYZ[0] < node2MiddleDist )
+      if ( edge.IsNull() )
+      {
+        PShapeIteratorPtr eIt = GetAncestors( shape[iS], *myMesh, TopAbs_EDGE );
+        while( const TopoDS_Shape* e = eIt->next() )
+          edges.push_back( *e );
+      }
+      break;
+    }
+    case TopAbs_FACE:
     {
-      distMiddleProj = distXYZ[0];
-      u = foundU;
-      iOkEdge = is2nd;
+      if ( nbShapes == 1 || shape[1-iS].ShapeType() < TopAbs_EDGE )
+        for ( TopExp_Explorer e( shape[iS], TopAbs_EDGE ); e.More(); e.Next() )
+          edges.push_back( e.Current() );
+      break;
+    }
+    default:
+      continue;
     }
   }
-  if ( Precision::IsInfinite( distMiddleProj ))
+  // project to get U of projection and distance from middle to projection
+  for ( size_t iE = 0; iE < edges.size(); ++iE )
   {
-    // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
-    TopoDS_Vertex vCommon;
-    if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
-      u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
-    else
+    const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( edges[ iE ]);
+    distXYZ[0] = distMiddleProj;
+    double testU = 0;
+    CheckNodeU( edge, n12, testU, 2 * BRep_Tool::Tolerance(edge), /*force=*/true, distXYZ );
+    if ( distXYZ[0] < distMiddleProj )
     {
-      double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
-      BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
-      u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
+      distMiddleProj = distXYZ[0];
+      u = testU;
+      bestEdge = edge;
     }
-    iOkEdge = 0;
-    distMiddleProj = 0;
-  }
-
-  // move n12 to position of a successfull projection
-  double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
-  if ( !force3d && distMiddleProj > 2*tol )
-  {
-    TopLoc_Location loc; double f,l;
-    Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( edges[iOkEdge],loc,f,l );
-    gp_Pnt p = curve->Value( u );
-    GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
   }
-
-  //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
+  // {
+  //   // both projections failed; set n12 on the edge of n1 with U of a common vertex
+  //   TopoDS_Vertex vCommon;
+  //   if ( TopExp::CommonVertex( edges[0], edges[1], vCommon ))
+  //     u = BRep_Tool::Parameter( vCommon, edges[0] );
+  //   else
+  //   {
+  //     double f,l, u0 = GetNodeU( edges[0], n1 );
+  //     BRep_Tool::Range( edges[0],f,l );
+  //     u = ( fabs(u0-f) < fabs(u0-l) ) ? f : l;
+  //   }
+  //   iOkEdge = 0;
+  //   distMiddleProj = 0;
+  // }
+
+  if ( !bestEdge.IsNull() )
   {
-    int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( edges[iOkEdge] );
-    if ( edgeID != n12->getshapeId() )
-      GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
-    GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
+    // move n12 to position of a successfull projection
+    //double tol = BRep_Tool::Tolerance(edges[ iOkEdge ]);
+    if ( !force3d /*&& distMiddleProj > 2*tol*/ )
+    {
+      TopLoc_Location loc;
+      Handle(Geom_Curve) curve = BRep_Tool::Curve( bestEdge,loc,f,l );
+      gp_Pnt p = curve->Value( u ).Transformed( loc );
+      GetMeshDS()->MoveNode( n12, p.X(), p.Y(), p.Z() );
+    }
+    //if ( mySetElemOnShape ) node is not elem!
+    {
+      int edgeID = GetMeshDS()->ShapeToIndex( bestEdge );
+      if ( edgeID != n12->getshapeId() )
+        GetMeshDS()->UnSetNodeOnShape( n12 );
+      GetMeshDS()->SetNodeOnEdge(n12, edgeID, u);
+    }
   }
   myTLinkNodeMap.insert( make_pair( SMESH_TLink(n1,n2), n12 ));
 
@@ -2267,11 +2359,12 @@ bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2
           while ( ++u_n != sortedBaseNN.end() && !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ));
           sortedBaseNN.erase( sortedBaseNN.begin(), u_n );
         }
-        if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
-        {
-          while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
-          sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
-        }
+        if ( !sortedBaseNN.empty() )
+          if ( u_n = --sortedBaseNN.end(), !isNodeInSubMesh( u_n->second, faceSubMesh ))
+          {
+            while ( u_n != sortedBaseNN.begin() && !isNodeInSubMesh( (--u_n)->second, faceSubMesh ));
+            sortedBaseNN.erase( ++u_n, sortedBaseNN.end() );
+          }
         if ( sortedBaseNN.empty() ) continue;
       }
 
@@ -2288,7 +2381,7 @@ bool SMESH_MesherHelper::LoadNodeColumns(TParam2ColumnMap &            theParam2
         u2nn->second.push_back( u_n->second );
       }
     }
-    if ( theParam2ColumnMap.empty() )
+    if ( theParam2ColumnMap.size() < 2 )
       return false;
   }
 
@@ -2371,7 +2464,7 @@ namespace
 
 //=======================================================================
 //function : IsStructured
-//purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is structured
+//purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is a structured rectangle
 //=======================================================================
 
 bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
@@ -2461,6 +2554,79 @@ bool SMESH_MesherHelper::IsStructured( SMESH_subMesh* faceSM )
   return true;
 }
 
+//=======================================================================
+//function : IsDistorted2D
+//purpose  : Return true if 2D mesh on FACE is ditorted
+//=======================================================================
+
+bool SMESH_MesherHelper::IsDistorted2D( SMESH_subMesh* faceSM,
+                                        bool           checkUV)
+{
+  if ( !faceSM || faceSM->GetSubShape().ShapeType() != TopAbs_FACE )
+    return false;
+
+  bool haveBadFaces = false;
+
+  SMESH_MesherHelper helper( *faceSM->GetFather() );
+  helper.SetSubShape( faceSM->GetSubShape() );
+
+  const TopoDS_Face&  F = TopoDS::Face( faceSM->GetSubShape() );
+  SMESHDS_SubMesh* smDS = helper.GetMeshDS()->MeshElements( F );
+  if ( !smDS || smDS->NbElements() == 0 ) return false;
+
+  SMDS_ElemIteratorPtr faceIt = smDS->GetElements();
+  double prevArea2D = 0;
+  vector< const SMDS_MeshNode* > nodes;
+  vector< gp_XY >                uv;
+  bool* toCheckUV = checkUV ? & checkUV : 0;
+  while ( faceIt->more() && !haveBadFaces )
+  {
+    const SMDS_MeshElement* face = faceIt->next();
+
+    // get nodes
+    nodes.resize( face->NbCornerNodes() );
+    SMDS_MeshElement::iterator n = face->begin_nodes();
+    for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++n, ++i )
+      nodes[ i ] = *n;
+
+    // avoid elems on degenarate shapes as UV on them can be wrong
+    if ( helper.HasDegeneratedEdges() )
+    {
+      bool isOnDegen = false;
+      for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !isOnDegen ); ++i )
+        isOnDegen = helper.IsDegenShape( nodes[ i ]->getshapeId() );
+      if ( isOnDegen )
+        continue;
+    }
+    // prepare to getting UVs
+    const SMDS_MeshNode* inFaceNode = 0;
+    if ( helper.HasSeam() ) {
+      for ( size_t i = 0; ( i < nodes.size() && !inFaceNode ); ++i )
+        if ( !helper.IsSeamShape( nodes[ i ]->getshapeId() ))
+          inFaceNode = nodes[ i ];
+      if ( !inFaceNode )
+        continue;
+    }
+    // get UVs
+    uv.resize( nodes.size() );
+    for ( size_t i = 0; i < nodes.size(); ++i )
+      uv[ i ] = helper.GetNodeUV( F, nodes[ i ], inFaceNode, toCheckUV );
+
+    // compare orientation of triangles
+    for ( int iT = 0, nbT = nodes.size()-2; iT < nbT; ++iT )
+    {
+      gp_XY v1 = uv[ iT+1 ] - uv[ 0 ];
+      gp_XY v2 = uv[ iT+2 ] - uv[ 0 ];
+      double area2D = v2 ^ v1;
+      if (( haveBadFaces = ( area2D * prevArea2D < 0 )))
+        break;
+      prevArea2D = area2D;
+    }
+  }
+
+  return haveBadFaces;
+}
+
 //================================================================================
 /*!
  * \brief Find out elements orientation on a geometrical face
@@ -2640,6 +2806,28 @@ bool SMESH_MesherHelper::IsSubShape( const TopoDS_Shape& shape, SMESH_Mesh* aMes
     (shape.ShapeType() == TopAbs_COMPOUND && aMesh->GetMeshDS()->IsGroupOfSubShapes( shape ));
 }
 
+//=======================================================================
+//function : IsBlock
+//purpose  : 
+//=======================================================================
+
+bool SMESH_MesherHelper::IsBlock( const TopoDS_Shape& shape )
+{
+  if ( shape.IsNull() )
+    return false;
+
+  TopoDS_Shell shell;
+  TopExp_Explorer exp( shape, TopAbs_SHELL );
+  if ( !exp.More() ) return false;
+  shell = TopoDS::Shell( exp.Current() );
+  if ( exp.Next(), exp.More() ) return false;
+
+  TopoDS_Vertex v;
+  TopTools_IndexedMapOfOrientedShape map;
+  return SMESH_Block::FindBlockShapes( shell, v, v, map );
+}
+
+
 //================================================================================
 /*!
  * \brief Return maximal tolerance of shape
@@ -2671,23 +2859,22 @@ double SMESH_MesherHelper::MaxTolerance( const TopoDS_Shape& shape )
  */
 //================================================================================
 
-double SMESH_MesherHelper::GetAngle( const TopoDS_Edge & theE1,
-                                     const TopoDS_Edge & theE2,
-                                     const TopoDS_Face & theFace)
+double SMESH_MesherHelper::GetAngle( const TopoDS_Edge &   theE1,
+                                     const TopoDS_Edge &   theE2,
+                                     const TopoDS_Face &   theFace,
+                                     const TopoDS_Vertex & theCommonV,
+                                     gp_Vec*               theFaceNormal)
 {
   double angle = 1e100;
   try
   {
-    TopoDS_Vertex vCommon;
-    if ( !TopExp::CommonVertex( theE1, theE2, vCommon ))
-      return angle;
     double f,l;
     Handle(Geom_Curve)     c1 = BRep_Tool::Curve( theE1, f,l );
     Handle(Geom_Curve)     c2 = BRep_Tool::Curve( theE2, f,l );
     Handle(Geom2d_Curve) c2d1 = BRep_Tool::CurveOnSurface( theE1, theFace, f,l );
     Handle(Geom_Surface) surf = BRep_Tool::Surface( theFace );
-    double                 p1 = BRep_Tool::Parameter( vCommon, theE1 );
-    double                 p2 = BRep_Tool::Parameter( vCommon, theE2 );
+    double                 p1 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE1 );
+    double                 p2 = BRep_Tool::Parameter( theCommonV, theE2 );
     if ( c1.IsNull() || c2.IsNull() )
       return angle;
     gp_XY uv = c2d1->Value( p1 ).XY();
@@ -2696,10 +2883,10 @@ double SMESH_MesherHelper::GetAngle( const TopoDS_Edge & theE1,
     gp_Vec vec1, vec2, vecRef = du ^ dv;
     int  nbLoops = 0;
     double p1tmp = p1;
-    while ( vecRef.SquareMagnitude() < std::numeric_limits<double>::min() )
+    while ( vecRef.SquareMagnitude() < 1e-25 )
     {
       double dp = ( l - f ) / 1000.;
-      p1tmp += dp * (( Abs( p1 - f ) > Abs( p1 - l )) ? +1. : -1.);
+      p1tmp += dp * (( Abs( p1 - f ) > Abs( p1 - l )) ? -1. : +1.);
       uv = c2d1->Value( p1tmp ).XY();
       surf->D1( uv.X(), uv.Y(), p, du, dv );
       vecRef = du ^ dv;
@@ -2713,16 +2900,33 @@ double SMESH_MesherHelper::GetAngle( const TopoDS_Edge & theE1,
     }
     if ( theFace.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
       vecRef.Reverse();
+    if ( theFaceNormal ) *theFaceNormal = vecRef;
+
     c1->D1( p1, p, vec1 );
     c2->D1( p2, p, vec2 );
-    TopoDS_Face F = theFace;
-    if ( F.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
-      F.Orientation( TopAbs_FORWARD );
+    // TopoDS_Face F = theFace;
+    // if ( F.Orientation() == TopAbs_INTERNAL )
+    //   F.Orientation( TopAbs_FORWARD );
     if ( theE1.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE1 )*/ == TopAbs_REVERSED )
       vec1.Reverse();
     if ( theE2.Orientation() /*GetSubShapeOri( F, theE2 )*/ == TopAbs_REVERSED )
       vec2.Reverse();
     angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
+
+    if ( Abs ( angle ) >= 0.99 * M_PI )
+    {
+      BRep_Tool::Range( theE1, f, l );
+      p1 += 1e-7 * ( p1-f < l-p1 ? +1. : -1. );
+      c1->D1( p1, p, vec1 );
+      if ( theE1.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
+        vec1.Reverse();
+      BRep_Tool::Range( theE2, f, l );
+      p2 += 1e-7 * ( p2-f < l-p2 ? +1. : -1. );
+      c2->D1( p2, p, vec2 );
+      if ( theE2.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
+        vec2.Reverse();
+      angle = vec1.AngleWithRef( vec2, vecRef );
+    }
   }
   catch (...)
   {
@@ -2920,7 +3124,7 @@ namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
 //=======================================================================
 
 #define __DMP__(txt) \
-  //cout << txt
+  // cout << txt
 #define MSG(txt) __DMP__(txt<<endl)
 #define MSGBEG(txt) __DMP__(txt)
 
@@ -3328,27 +3532,11 @@ namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
 
   gp_Vec QFace::LinkNorm(const int i, SMESH_MesherHelper* /*uvHelper*/) const
   {
-    gp_Vec norm, vecOut;
-//     if ( uvHelper ) {
-//       TopoDS_Face face = TopoDS::Face( uvHelper->GetSubShape());
-//       const SMDS_MeshNode* inFaceNode = uvHelper->GetNodeUVneedInFaceNode() ? GetNodeInFace() : 0;
-//       gp_XY uv1 = uvHelper->GetNodeUV( face, _sides[i]->node1(), inFaceNode );
-//       gp_XY uv2 = uvHelper->GetNodeUV( face, _sides[i]->node2(), inFaceNode );
-//       norm.SetCoord( uv1.Y() - uv2.Y(), uv2.X() - uv1.X(), 0 );
-
-//       const QLink* otherLink = _sides[(i + 1) % _sides.size()];
-//       const SMDS_MeshNode* otherNode =
-//         otherLink->node1() == _sides[i]->node1() ? otherLink->node2() : otherLink->node1();
-//       gp_XY pIn = uvHelper->GetNodeUV( face, otherNode, inFaceNode );
-//       vecOut.SetCoord( uv1.X() - pIn.X(), uv1.Y() - pIn.Y(), 0 );
-//     }
-//     else {
-      norm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
-      gp_XYZ pIn = ( XYZ( _sides[0]->node1() ) +
-                     XYZ( _sides[0]->node2() ) +
-                     XYZ( _sides[1]->node1() )) / 3.;
-      vecOut.SetXYZ( _sides[i]->MiddlePnt() - pIn );
-      //}
+    gp_Vec   norm = _normal ^ gp_Vec( XYZ(_sides[i]->node1()), XYZ(_sides[i]->node2()));
+    gp_XYZ    pIn = ( _sides[ (i+1)%3 ]->MiddlePnt() +
+                      _sides[ (i+2)%3 ]->MiddlePnt() ) / 2.;
+    gp_Vec vecOut = ( _sides[i]->MiddlePnt() - pIn );
+
     if ( norm * vecOut < 0 )
       norm.Reverse();
     double mag2 = norm.SquareMagnitude();
@@ -3402,10 +3590,26 @@ namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
     int iL1 = (iL + 1) % 3, iL2 = (iL + 2) % 3; // indices of the two other links of triangle
     TLinkInSet link1 = theLinks.find( _sides[iL1] );
     TLinkInSet link2 = theLinks.find( _sides[iL2] );
-    if ( link1 == theLinks.end() || link2 == theLinks.end() )
-      return thePrevLen;
-    const QFace* f1 = link1->NextFace( this ); // adjacent faces
-    const QFace* f2 = link2->NextFace( this );
+
+    const QFace *f1 = 0, *f2 = 0;  // adjacent faces
+    bool isBndLink1 = true, isBndLink2 = true;
+    if ( link1 != theLinks.end() && link2 != theLinks.end() )
+    {
+      f1 = link1->NextFace( this );
+      f2 = link2->NextFace( this );
+
+      isBndLink1 = ( theLink->MediumPos() > (*link1)->MediumPos() );
+      isBndLink2 = ( theLink->MediumPos() > (*link2)->MediumPos() );
+      if ( theStep == theFirstStep ) // (issue 22541) quad-dominant mesh
+      {
+        if ( !isBndLink1 && !f1 )
+          f1 = (*link1)->GetContinuesFace( this ); // get a quadrangle face
+        if ( !isBndLink2 && !f2 )
+          f2 = (*link2)->GetContinuesFace( this );
+      }
+    }
+    else if ( _sides.size() < 4 )
+      return thePrevLen;      
 
     // propagate to adjacent faces till limit step or boundary
     double len1 = thePrevLen + (theLink->MiddlePnt() - _sides[iL1]->MiddlePnt()).Modulus();
@@ -3414,7 +3618,7 @@ namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
     gp_Vec linkDir2(0,0,0);
     try {
       OCC_CATCH_SIGNALS;
-      if ( f1 && theLink->MediumPos() <= (*link1)->MediumPos() )
+      if ( f1 && !isBndLink1 )
         len1 = f1->MoveByBoundary
           ( *link1, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len1, theStep-1, &linkDir1, theSign);
       else
@@ -3425,7 +3629,7 @@ namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
     }
     try {
       OCC_CATCH_SIGNALS;
-      if ( f2 && theLink->MediumPos() <= (*link2)->MediumPos() )
+      if ( f2 && !isBndLink2 )
         len2 = f2->MoveByBoundary
           ( *link2, theRefVec, theLinks, theFaceHelper, len2, theStep-1, &linkDir2, theSign);
       else
@@ -3448,7 +3652,7 @@ namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
 
       MSG(string(theStep,'.')<<" Move "<< theLink->_mediumNode->GetID()<<
           " by " << refProj * ( 1 - r ) << " following " <<
-          (choose1 ? *link1->_qlink : *link2->_qlink));
+          (choose1 ? *link1->_qlink : *link2->_qlink)); // warning: link1 can be invalid
 
       if ( theLinkNorm ) *theLinkNorm = linkNorm;
     }
@@ -3538,7 +3742,7 @@ namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
     }
     else if ( _faces.size() > 1 ) // not found, set NULL by the first face
     {
-      _faces.insert( ++_faces.begin(), 0 );
+      _faces.insert( ++_faces.begin(), (QFace*) 0 );
     }
   }
   //================================================================================
@@ -4081,9 +4285,11 @@ namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
       //BRepClass3d_SolidClassifier solidClassifier( shape );
 
       TIDSortedElemSet checkedVols, movedNodes;
-      for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
+      //for ( faceIt.ReInit(); faceIt.More(); faceIt.Next() ) // loop on FACEs of a SOLID
+      for ( size_t iF = 0; iF < concaveFaces.size(); ++iF ) // loop on concave FACEs
       {
-        const TopoDS_Shape& face = faceIt.Current();
+        //const TopoDS_Shape& face = faceIt.Current();
+        const TopoDS_Shape& face = concaveFaces[ iF ];
         SMESHDS_SubMesh*  faceSM = meshDS->MeshElements( face );
         if ( !faceSM ) continue;
 
@@ -4098,11 +4304,16 @@ namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
           if ( !vertexSM ) continue;
           nodeIt = vertexSM->GetNodes();
         }
+        // get ids of sub-shapes of the FACE
+        set< int > subIDs;
+        SMESH_subMeshIteratorPtr smIt =
+          theHelper.GetMesh()->GetSubMesh( face )->getDependsOnIterator(/*includeSelf=*/true);
+        while ( smIt->more() )
+          subIDs.insert( smIt->next()->GetId() );
 
         // find suspicious volumes adjacent to the FACE
         vector< const SMDS_MeshNode* >    nOnFace( 4 );
         const SMDS_MeshNode*              nInSolid;
-        //vector< const SMDS_MeshElement* > intersectedFaces;
         while ( nodeIt->more() )
         {
           const SMDS_MeshNode* n     = nodeIt->next();
@@ -4124,8 +4335,10 @@ namespace { // Structures used by FixQuadraticElements()
               n = *volNode;
               if ( n->GetPosition()->GetDim() == 3 )
                 nInSolid = n;
-              else
+              else if ( subIDs.count( n->getshapeId() ))
                 nOnFace.push_back( n );
+              else
+                nInSolid = n;
             }
             if ( !nInSolid || nOnFace.size() != nbN - 1 )
               continue;