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IPAL52438: Projection 2D fails
[modules/smesh.git] / src / SMESH / SMESH_Pattern.cxx
index 7f20a5cad0f97a57c5ed29fa2597704481299df7..0ae35919aa30d2e14d919f188e891dc72a7287b9 100644 (file)
@@ -1,22 +1,66 @@
-// File      : SMESH_Pattern.cxx
-// Created   : Thu Aug  5 11:09:29 2004
-// Author    : Edward AGAPOV (eap)
-// Copyright : 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
+//
+// 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, 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
+// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+// Lesser General Public License for more details.
+//
+// You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+// 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      : SMESH_Pattern.hxx
+// Created   : Mon Aug  2 10:30:00 2004
+// Author    : Edward AGAPOV (eap)
 
 #include "SMESH_Pattern.hxx"
 
-#include <Bnd_Box2d.hxx>
+#include "SMDS_EdgePosition.hxx"
+#include "SMDS_FacePosition.hxx"
+#include "SMDS_MeshElement.hxx"
+#include "SMDS_MeshFace.hxx"
+#include "SMDS_MeshNode.hxx"
+#include "SMDS_VolumeTool.hxx"
+#include "SMESHDS_Group.hxx"
+#include "SMESHDS_Mesh.hxx"
+#include "SMESHDS_SubMesh.hxx"
+#include "SMESH_Block.hxx"
+#include "SMESH_Mesh.hxx"
+#include "SMESH_MeshAlgos.hxx"
+#include "SMESH_MesherHelper.hxx"
+#include "SMESH_subMesh.hxx"
+
+#include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
 #include <BRepTools.hxx>
 #include <BRepTools_WireExplorer.hxx>
 #include <BRep_Tool.hxx>
+#include <Bnd_Box.hxx>
+#include <Bnd_Box2d.hxx>
+#include <ElSLib.hxx>
+#include <Extrema_ExtPC.hxx>
+#include <Extrema_GenExtPS.hxx>
+#include <Extrema_POnSurf.hxx>
 #include <Geom2d_Curve.hxx>
+#include <GeomAdaptor_Surface.hxx>
 #include <Geom_Curve.hxx>
 #include <Geom_Surface.hxx>
-#include <IntAna2d_AnaIntersection.hxx>
+#include <Precision.hxx>
 #include <TopAbs_ShapeEnum.hxx>
 #include <TopExp.hxx>
+#include <TopExp_Explorer.hxx>
 #include <TopLoc_Location.hxx>
+#include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
 #include <TopoDS.hxx>
 #include <TopoDS_Edge.hxx>
 #include <TopoDS_Face.hxx>
 #include <TopoDS_Shell.hxx>
 #include <TopoDS_Vertex.hxx>
 #include <TopoDS_Wire.hxx>
-#include <TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape.hxx>
-#include <TopTools_ListIteratorOfListOfShape.hxx>
-#include <TopTools_ListOfShape.hxx>
+#include <gp_Ax2.hxx>
 #include <gp_Lin2d.hxx>
 #include <gp_Pnt2d.hxx>
 #include <gp_Trsf.hxx>
 #include <gp_XY.hxx>
 #include <gp_XYZ.hxx>
-#include <math_FunctionSetRoot.hxx>
-#include <math_FunctionSetWithDerivatives.hxx>
-#include <math_Matrix.hxx>
-#include <math_Vector.hxx>
-#include <Extrema_GenExtPS.hxx>
-#include <Extrema_POnSurf.hxx>
-#include <GeomAdaptor_Surface.hxx>
 
-#include "SMDS_EdgePosition.hxx"
-#include "SMDS_FacePosition.hxx"
-#include "SMDS_MeshElement.hxx"
-#include "SMDS_MeshNode.hxx"
-#include "SMESHDS_Mesh.hxx"
-#include "SMESHDS_SubMesh.hxx"
-#include "SMESH_Mesh.hxx"
+#include <Basics_OCCTVersion.hxx>
 
+#include <Basics_Utils.hxx>
 #include "utilities.h"
 
 using namespace std;
 
 typedef map< const SMDS_MeshElement*, int > TNodePointIDMap;
 
-#define SQRT_FUNC 1
+#define smdsNode( elem ) static_cast<const SMDS_MeshNode*>( elem )
 
 //=======================================================================
 //function : SMESH_Pattern
@@ -185,6 +215,8 @@ bool SMESH_Pattern::Load (const char* theFileContents)
 {
   MESSAGE("Load( file ) ");
 
+  Kernel_Utils::Localizer loc;
+  
   // file structure:
 
   // ! This is a comment
@@ -227,7 +259,7 @@ bool SMESH_Pattern::Load (const char* theFileContents)
     MESSAGE(" Too few points ");
     return setErrorCode( ERR_READ_TOO_FEW_POINTS );
   }
-    
+
   // read the rest points
   int iPoint;
   for ( iPoint = 1; iPoint < nbPoints; iPoint++ )
@@ -281,8 +313,8 @@ bool SMESH_Pattern::Load (const char* theFileContents)
 
   while ( readLine( fields, lineBeg, clearFields ))
   {
-    myElemPointIDs.push_back( list< int >() );
-    list< int >& elemPoints = myElemPointIDs.back();
+    myElemPointIDs.push_back( TElemDef() );
+    TElemDef& elemPoints = myElemPointIDs.back();
     for ( fIt = fields.begin(); fIt != fields.end(); fIt++ )
     {
       int pointIndex = getInt( *fIt );
@@ -328,6 +360,9 @@ bool SMESH_Pattern::Load (const char* theFileContents)
 bool SMESH_Pattern::Save (ostream& theFile)
 {
   MESSAGE(" ::Save(file) " );
+  
+  Kernel_Utils::Localizer loc;
+    
   if ( !IsLoaded() ) {
     MESSAGE(" Pattern not loaded ");
     return setErrorCode( ERR_SAVE_NOT_LOADED );
@@ -363,18 +398,18 @@ bool SMESH_Pattern::Save (ostream& theFile)
   }
   // elements
   theFile << "!!! Indices of points of " << myElemPointIDs.size() << " elements:" << endl;
-  list<list< int > >::const_iterator epIt = myElemPointIDs.begin();
+  list<TElemDef >::const_iterator epIt = myElemPointIDs.begin();
   for ( ; epIt != myElemPointIDs.end(); epIt++ )
   {
-    const list< int > & elemPoints = *epIt;
-    list< int >::const_iterator iIt = elemPoints.begin();
+    const TElemDef & elemPoints = *epIt;
+    TElemDef::const_iterator iIt = elemPoints.begin();
     for ( ; iIt != elemPoints.end(); iIt++ )
       theFile << " " << *iIt;
     theFile << endl;
   }
 
   theFile << endl;
-  
+
   return setErrorCode( ERR_OK );
 }
 
@@ -391,85 +426,11 @@ template<typename T> struct TSizeCmp {
 template<typename T> void sortBySize( list< list < T > > & theListOfList )
 {
   if ( theListOfList.size() > 2 ) {
-    // keep the car
-    //list < T > & aFront = theListOfList.front();
-    // sort the whole list
     TSizeCmp< T > SizeCmp;
     theListOfList.sort( SizeCmp );
   }
 }
 
-//=======================================================================
-//function : getOrderedEdges
-//purpose  : return nb wires and a list of oredered edges
-//=======================================================================
-
-static int getOrderedEdges (const TopoDS_Face&   theFace,
-                            const TopoDS_Vertex& theFirstVertex,
-                            list< TopoDS_Edge >& theEdges,
-                            list< int >  &       theNbVertexInWires)
-{
-  // put wires in a list, so that an outer wire comes first
-  list<TopoDS_Wire> aWireList;
-  TopoDS_Wire anOuterWire = BRepTools::OuterWire( theFace );
-  aWireList.push_back( anOuterWire );
-  for ( TopoDS_Iterator wIt (theFace); wIt.More(); wIt.Next() )
-    if ( !anOuterWire.IsSame( wIt.Value() ))
-      aWireList.push_back( TopoDS::Wire( wIt.Value() ));
-
-  // loop on edges of wires
-  theNbVertexInWires.clear();
-  list<TopoDS_Wire>::iterator wlIt = aWireList.begin();
-  for ( ; wlIt != aWireList.end(); wlIt++ )
-  {
-    int iE;
-    BRepTools_WireExplorer wExp( *wlIt, theFace );
-    for ( iE = 0; wExp.More(); wExp.Next(), iE++ )
-    {
-      TopoDS_Edge edge = wExp.Current();
-      edge = TopoDS::Edge( edge.Oriented( wExp.Orientation() ));
-      theEdges.push_back( edge );
-    }
-    theNbVertexInWires.push_back( iE );
-    iE = 0;
-    if ( wlIt == aWireList.begin() && theEdges.size() > 1 ) { // the outer wire
-      // orient closed edges
-      list< TopoDS_Edge >::iterator eIt, eIt2;
-      for ( eIt = theEdges.begin(); eIt != theEdges.end(); eIt++ )
-      {
-        TopoDS_Edge& edge = *eIt;
-        if ( TopExp::FirstVertex( edge ).IsSame( TopExp::LastVertex( edge ) ))
-        {
-          eIt2 = eIt;
-          bool isNext = ( eIt2 == theEdges.begin() );
-          TopoDS_Edge edge2 = isNext ? *(++eIt2) : *(--eIt2);
-          double f1,l1,f2,l2;
-          Handle(Geom2d_Curve) c1 = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, theFace, f1,l1 );
-          Handle(Geom2d_Curve) c2 = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge2, theFace, f2,l2 );
-          gp_Pnt2d pf = c1->Value( edge.Orientation() == TopAbs_FORWARD ? f1 : l1 );
-          gp_Pnt2d pl = c1->Value( edge.Orientation() == TopAbs_FORWARD ? l1 : f1 );
-          bool isFirst = ( edge2.Orientation() == TopAbs_FORWARD ? isNext : !isNext );
-          gp_Pnt2d p2 = c2->Value( isFirst ? f2 : l2 );
-          isFirst = ( p2.SquareDistance( pf ) < p2.SquareDistance( pl ));
-          if ( isNext ? isFirst : !isFirst )
-            edge.Reverse();
-        }
-      }
-      // rotate theEdges until it begins from theFirstVertex
-      if ( ! theFirstVertex.IsNull() )
-        while ( !theFirstVertex.IsSame( TopExp::FirstVertex( theEdges.front(), true )))
-        {
-          theEdges.splice(theEdges.end(), theEdges,
-                          theEdges.begin(), ++ theEdges.begin());
-          if ( iE++ > theNbVertexInWires.back() ) 
-            break; // break infinite loop
-        }
-    }
-  }
-
-  return aWireList.size();
-}
-
 //=======================================================================
 //function : project
 //purpose  : 
@@ -486,42 +447,65 @@ static gp_XY project (const SMDS_MeshNode* theNode,
   }
   double u, v, minVal = DBL_MAX;
   for ( int i = theProjectorPS.NbExt(); i > 0; i-- )
+#if OCC_VERSION_LARGE > 0x06040000 // Porting to OCCT6.5.1
+    if ( theProjectorPS.SquareDistance( i ) < minVal ) {
+      minVal = theProjectorPS.SquareDistance( i );
+#else
     if ( theProjectorPS.Value( i ) < minVal ) {
       minVal = theProjectorPS.Value( i );
+#endif
       theProjectorPS.Point( i ).Parameter( u, v );
     }
   return gp_XY( u, v );
 }
 
 //=======================================================================
-//function : isMeshBoundToShape
-//purpose  : return true if all 2d elements are bound to shape
+//function : areNodesBound
+//purpose  : true if all nodes of faces are bound to shapes
 //=======================================================================
 
-static bool isMeshBoundToShape(SMESH_Mesh* theMesh)
+template <class TFaceIterator> bool areNodesBound( TFaceIterator & faceItr )
 {
-  // check faces binding
-  SMESHDS_Mesh * aMeshDS = theMesh->GetMeshDS();
-  SMESHDS_SubMesh * aMainSubMesh = aMeshDS->MeshElements( aMeshDS->ShapeToMesh() );
-  if ( aMeshDS->NbFaces() != aMainSubMesh->NbElements() )
-    return false;
-
-  // check face nodes binding
-  SMDS_FaceIteratorPtr fIt = aMeshDS->facesIterator();
-  while ( fIt->more() )
+  while ( faceItr->more() )
   {
-    SMDS_ElemIteratorPtr nIt = fIt->next()->nodesIterator();
+    SMDS_ElemIteratorPtr nIt = faceItr->next()->nodesIterator();
     while ( nIt->more() )
     {
-      const SMDS_MeshNode* node = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nIt->next() );
-      SMDS_PositionPtr pos = node->GetPosition();
-      if ( !pos || !pos->GetShapeId() )
+      const SMDS_MeshNode* node = smdsNode( nIt->next() );
+      if (node->getshapeId() <1) {
         return false;
+      }
     }
   }
   return true;
 }
 
+//=======================================================================
+//function : isMeshBoundToShape
+//purpose  : return true if all 2d elements are bound to shape
+//           if aFaceSubmesh != NULL, then check faces bound to it
+//           else check all faces in aMeshDS
+//=======================================================================
+
+static bool isMeshBoundToShape(SMESHDS_Mesh *     aMeshDS,
+                               SMESHDS_SubMesh *  aFaceSubmesh,
+                               const bool         isMainShape)
+{
+  if ( isMainShape ) {
+    // check that all faces are bound to aFaceSubmesh
+    if ( aMeshDS->NbFaces() != aFaceSubmesh->NbElements() )
+      return false;
+  }
+
+  // check face nodes binding
+  if ( aFaceSubmesh ) {
+    SMDS_ElemIteratorPtr fIt = aFaceSubmesh->GetElements();
+    return areNodesBound( fIt );
+  }
+  SMDS_FaceIteratorPtr fIt = aMeshDS->facesIterator();
+  return areNodesBound( fIt );
+}
+
 //=======================================================================
 //function : Load
 //purpose  : Create a pattern from the mesh built on <theFace>.
@@ -531,7 +515,8 @@ static bool isMeshBoundToShape(SMESH_Mesh* theMesh)
 
 bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
                           const TopoDS_Face& theFace,
-                          bool               theProject)
+                          bool               theProject,
+                          TopoDS_Vertex      the1stVertex)
 {
   MESSAGE(" ::Load(face) " );
   Clear();
@@ -539,6 +524,9 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
 
   SMESHDS_Mesh * aMeshDS = theMesh->GetMeshDS();
   SMESHDS_SubMesh * fSubMesh = aMeshDS->MeshElements( theFace );
+  const bool isQuadMesh = aMeshDS->GetMeshInfo().NbFaces( ORDER_QUADRATIC );
+  SMESH_MesherHelper helper( *theMesh );
+  helper.SetSubShape( theFace );
 
   int nbNodes = ( !fSubMesh ? 0 : fSubMesh->NbNodes() );
   int nbElems = ( !fSubMesh ? 0 : fSubMesh->NbElements() );
@@ -548,48 +536,71 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
     return setErrorCode( ERR_LOAD_EMPTY_SUBMESH );
   }
 
-  // check that face is not closed
-  TopoDS_Vertex bidon;
+  TopoDS_Face face = TopoDS::Face( theFace.Oriented( TopAbs_FORWARD ));
+
+  // check if face is closed
+  bool isClosed = helper.HasSeam();
   list<TopoDS_Edge> eList;
-  getOrderedEdges( theFace, bidon, eList, myNbKeyPntInBoundary );
-  list<TopoDS_Edge>::iterator elIt = eList.begin();
-  for ( ; elIt != eList.end() ; elIt++ )
-    if ( BRep_Tool::IsClosed( *elIt , theFace ))
-      return setErrorCode( ERR_LOADF_CLOSED_FACE );
-  
+  list<TopoDS_Edge>::iterator elIt;
+  SMESH_Block::GetOrderedEdges( face, eList, myNbKeyPntInBoundary, the1stVertex );
+
+  // check that requested or needed projection is possible
+  bool isMainShape = theMesh->IsMainShape( face );
+  bool needProject = !isMeshBoundToShape( aMeshDS, fSubMesh, isMainShape );
+  bool canProject  = ( nbElems ? true : isMainShape );
+  if ( isClosed )
+    canProject = false; // so far
+
+  if ( ( theProject || needProject ) && !canProject )
+    return setErrorCode( ERR_LOADF_CANT_PROJECT );
 
   Extrema_GenExtPS projector;
-  GeomAdaptor_Surface aSurface( BRep_Tool::Surface( theFace ));
-  if ( theProject || nbElems == 0 )
+  GeomAdaptor_Surface aSurface( BRep_Tool::Surface( face ));
+  if ( theProject || needProject )
     projector.Initialize( aSurface, 20,20, 1e-5,1e-5 );
 
   int iPoint = 0;
   TNodePointIDMap nodePointIDMap;
+  TNodePointIDMap closeNodePointIDMap; // for nodes on seam edges
 
-  if ( nbElems == 0 || (theProject &&
-                        theMesh->IsMainShape( theFace ) &&
-                        !isMeshBoundToShape( theMesh )))
+  if ( needProject )
   {
-    MESSAGE("Project the whole mesh");
+    MESSAGE("Project the submesh");
     // ---------------------------------------------------------------
-    // The case where the whole mesh is projected to theFace
+    // The case where the submesh is projected to theFace
     // ---------------------------------------------------------------
 
-    // put nodes of all faces in the nodePointIDMap and fill myElemPointIDs
-    SMDS_FaceIteratorPtr fIt = aMeshDS->facesIterator();
-    while ( fIt->more() )
+    // get all faces
+    list< const SMDS_MeshElement* > faces;
+    if ( nbElems > 0 ) {
+      SMDS_ElemIteratorPtr fIt = fSubMesh->GetElements();
+      while ( fIt->more() ) {
+        const SMDS_MeshElement* f = fIt->next();
+        if ( f && f->GetType() == SMDSAbs_Face )
+          faces.push_back( f );
+      }
+    }
+    else {
+      SMDS_FaceIteratorPtr fIt = aMeshDS->facesIterator();
+      while ( fIt->more() )
+        faces.push_back( fIt->next() );
+    }
+
+    // put nodes of all faces into the nodePointIDMap and fill myElemPointIDs
+    list< const SMDS_MeshElement* >::iterator fIt = faces.begin();
+    for ( ; fIt != faces.end(); ++fIt )
     {
-      myElemPointIDs.push_back( list< int >() );
-      list< int >& elemPoints = myElemPointIDs.back();
-      SMDS_ElemIteratorPtr nIt = fIt->next()->nodesIterator();
-      while ( nIt->more() )
+      myElemPointIDs.push_back( TElemDef() );
+      TElemDef& elemPoints = myElemPointIDs.back();
+      int nbNodes = (*fIt)->NbCornerNodes();
+      for ( int i = 0;i < nbNodes; ++i )
       {
-        const SMDS_MeshElement* node = nIt->next();
-        TNodePointIDMap::iterator nIdIt = nodePointIDMap.find( node );
-        if ( nIdIt == nodePointIDMap.end() )
+        const SMDS_MeshElement* node = (*fIt)->GetNode( i );
+        TNodePointIDMap::iterator nIdIt = nodePointIDMap.insert( make_pair( node, -1 )).first;
+        if ( nIdIt->second == -1 )
         {
           elemPoints.push_back( iPoint );
-          nodePointIDMap.insert( TNodePointIDMap::value_type( node, iPoint++ ));
+          nIdIt->second = iPoint++;
         }
         else
           elemPoints.push_back( (*nIdIt).second );
@@ -601,18 +612,17 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
     TNodePointIDMap::iterator nIdIt = nodePointIDMap.begin();
     for ( ; nIdIt != nodePointIDMap.end(); nIdIt++ )
     {
-      const SMDS_MeshNode* node = 
-        static_cast<const SMDS_MeshNode*>( (*nIdIt).first );
+      const SMDS_MeshNode* node = smdsNode( (*nIdIt).first );
       TPoint * p = & myPoints[ (*nIdIt).second ];
       p->myInitUV = project( node, projector );
       p->myInitXYZ.SetCoord( p->myInitUV.X(), p->myInitUV.Y(), 0 );
     }
     // find key-points: the points most close to UV of vertices
-    TopExp_Explorer vExp( theFace, TopAbs_VERTEX );
+    TopExp_Explorer vExp( face, TopAbs_VERTEX );
     set<int> foundIndices;
     for ( ; vExp.More(); vExp.Next() ) {
       const TopoDS_Vertex v = TopoDS::Vertex( vExp.Current() );
-      gp_Pnt2d uv = BRep_Tool::Parameters( v, theFace );
+      gp_Pnt2d uv = BRep_Tool::Parameters( v, face );
       double minDist = DBL_MAX;
       int index;
       vector< TPoint >::const_iterator pVecIt = myPoints.begin();
@@ -639,16 +649,22 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
 
     // vertices
     for ( elIt = eList.begin(); elIt != eList.end(); elIt++ ) {
+      int nbV = myShapeIDMap.Extent();
       myShapeIDMap.Add( TopExp::FirstVertex( *elIt, true ));
-      SMESHDS_SubMesh * eSubMesh = aMeshDS->MeshElements( *elIt );
-      if ( eSubMesh )
+      bool added = ( nbV < myShapeIDMap.Extent() );
+      if ( !added ) { // vertex encountered twice
+        // a seam vertex have two corresponding key points
+        myShapeIDMap.Add( TopExp::FirstVertex( *elIt, true ).Reversed());
+        ++nbNodes;
+      }
+      if ( SMESHDS_SubMesh * eSubMesh = aMeshDS->MeshElements( *elIt ))
         nbNodes += eSubMesh->NbNodes() + 1;
     }
     // edges
     for ( elIt = eList.begin(); elIt != eList.end(); elIt++ )
       myShapeIDMap.Add( *elIt );
     // the face
-    myShapeIDMap.Add( theFace );
+    myShapeIDMap.Add( face );
 
     myPoints.resize( nbNodes );
 
@@ -659,25 +675,58 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
       TopoDS_Edge & edge = *elIt;
       list< TPoint* > & ePoints = getShapePoints( edge );
       double f, l;
-      Handle(Geom2d_Curve) C2d;
-      if ( !theProject )
-        C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, theFace, f, l );
+      Handle(Geom2d_Curve) C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, f, l );
       bool isForward = ( edge.Orientation() == TopAbs_FORWARD );
 
+      TopoDS_Shape v1 = TopExp::FirstVertex( edge, true ); // always FORWARD
+      TopoDS_Shape v2 = TopExp::LastVertex( edge, true ); // always REVERSED
+      // to make adjacent edges share key-point, we make v2 FORWARD too
+      // (as we have different points for same shape with different orienation)
+      v2.Reverse();
+
+      // on closed face we must have REVERSED some of seam vertices
+      if ( isClosed ) {
+        if ( helper.IsSeamShape( edge ) ) {
+          if ( helper.IsRealSeam( edge ) && !isForward ) {
+            // reverse on reversed SEAM edge
+            v1.Reverse();
+            v2.Reverse();
+          }
+        }
+        else { // on CLOSED edge (i.e. having one vertex with different orienations)
+          for ( int is2 = 0; is2 < 2; ++is2 ) {
+            TopoDS_Shape & v = is2 ? v2 : v1;
+            if ( helper.IsRealSeam( v ) ) {
+              // reverse or not depending on orientation of adjacent seam
+              TopoDS_Edge seam;
+              list<TopoDS_Edge>::iterator eIt2 = elIt;
+              if ( is2 )
+                seam = ( ++eIt2 == eList.end() ? eList.front() : *eIt2 );
+              else
+                seam = ( eIt2 == eList.begin() ? eList.back() : *(--eIt2) );
+              if ( seam.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
+                v.Reverse();
+            }
+          }
+        }
+      }
+
       // the forward key-point
-      TopoDS_Shape v = TopExp::FirstVertex( edge, true );
-      list< TPoint* > & vPoint = getShapePoints( v );
-      if ( vPoint.empty() )
+      list< TPoint* > * vPoint = & getShapePoints( v1 );
+      if ( vPoint->empty() )
       {
-        SMESHDS_SubMesh * vSubMesh = aMeshDS->MeshElements( v );
+        SMESHDS_SubMesh * vSubMesh = aMeshDS->MeshElements( v1 );
         if ( vSubMesh && vSubMesh->NbNodes() ) {
           myKeyPointIDs.push_back( iPoint );
           SMDS_NodeIteratorPtr nIt = vSubMesh->GetNodes();
           const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
-          nodePointIDMap.insert( TNodePointIDMap::value_type( node, iPoint ));
+          if ( v1.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
+            closeNodePointIDMap.insert( make_pair( node, iPoint ));
+          else
+            nodePointIDMap.insert( make_pair( node, iPoint ));
 
           TPoint* keyPoint = &myPoints[ iPoint++ ];
-          vPoint.push_back( keyPoint );
+          vPoint->push_back( keyPoint );
           if ( theProject )
             keyPoint->myInitUV = project( node, projector );
           else
@@ -685,8 +734,8 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
           keyPoint->myInitXYZ.SetCoord (keyPoint->myInitUV.X(), keyPoint->myInitUV.Y(), 0);
         }
       }
-      if ( !vPoint.empty() )
-        ePoints.push_back( vPoint.front() );
+      if ( !vPoint->empty() )
+        ePoints.push_back( vPoint->front() );
 
       // on-edge points
       SMESHDS_SubMesh * eSubMesh = aMeshDS->MeshElements( edge );
@@ -695,17 +744,52 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
         // loop on nodes of an edge: sort them by param on edge
         typedef map < double, const SMDS_MeshNode* > TParamNodeMap;
         TParamNodeMap paramNodeMap;
+        int nbMeduimNodes = 0;
         SMDS_NodeIteratorPtr nIt = eSubMesh->GetNodes();
         while ( nIt->more() )
         {
-          const SMDS_MeshNode* node = 
-            static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nIt->next() );
+          const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
+          if ( isQuadMesh && helper.IsMedium( node, SMDSAbs_Face )) {
+            ++nbMeduimNodes;
+            continue;
+          }
           const SMDS_EdgePosition* epos =
-            static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(node->GetPosition().get());
+            static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(node->GetPosition());
           double u = epos->GetUParameter();
-          paramNodeMap.insert( TParamNodeMap::value_type( u, node ));
+          paramNodeMap.insert( make_pair( u, node ));
+        }
+        if ( paramNodeMap.size() != eSubMesh->NbNodes() ) {
+          // wrong U on edge, project
+          Extrema_ExtPC proj;
+          BRepAdaptor_Curve aCurve( edge );
+          proj.Initialize( aCurve, f, l );
+          paramNodeMap.clear();
+          nIt = eSubMesh->GetNodes();
+          for ( int iNode = 0; nIt->more(); ++iNode ) {
+            const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
+            if ( isQuadMesh && helper.IsMedium( node, SMDSAbs_Face ))
+              continue;
+            proj.Perform( gp_Pnt( node->X(), node->Y(), node->Z()));
+            double u = 0;
+            if ( proj.IsDone() ) {
+              for ( int i = 1, nb = proj.NbExt(); i <= nb; ++i )
+                if ( proj.IsMin( i )) {
+                  u = proj.Point( i ).Parameter();
+                  break;
+                }
+            } else {
+              u = isForward ? iNode : eSubMesh->NbNodes() - iNode;
+            }
+            paramNodeMap.insert( make_pair( u, node ));
+          }
+
+          //rnv : To fix the bug IPAL21999 Pattern Mapping - New - collapse of pattern mesh
+          if ( paramNodeMap.size() != eSubMesh->NbNodes() - nbMeduimNodes )
+            return setErrorCode(ERR_UNEXPECTED);
         }
+
         // put U in [0,1] so that the first key-point has U==0
+        bool isSeam = helper.IsRealSeam( edge );
         double du = l - f;
         TParamNodeMap::iterator         unIt  = paramNodeMap.begin();
         TParamNodeMap::reverse_iterator unRIt = paramNodeMap.rbegin();
@@ -714,7 +798,10 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
           TPoint* p = & myPoints[ iPoint ];
           ePoints.push_back( p );
           const SMDS_MeshNode* node = isForward ? (*unIt).second : (*unRIt).second;
-          nodePointIDMap.insert ( TNodePointIDMap::value_type( node, iPoint ));
+          if ( isSeam && !isForward )
+            closeNodePointIDMap.insert( make_pair( node, iPoint ));
+          else
+            nodePointIDMap.insert ( make_pair( node, iPoint ));
 
           if ( theProject )
             p->myInitUV = project( node, projector );
@@ -729,19 +816,21 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
         }
       }
       // the reverse key-point
-      v = TopExp::LastVertex( edge, true ).Reversed();
-      list< TPoint* > & vPoint2 = getShapePoints( v );
-      if ( vPoint2.empty() )
+      vPoint = & getShapePoints( v2 );
+      if ( vPoint->empty() )
       {
-        SMESHDS_SubMesh * vSubMesh = aMeshDS->MeshElements( v );
+        SMESHDS_SubMesh * vSubMesh = aMeshDS->MeshElements( v2 );
         if ( vSubMesh && vSubMesh->NbNodes() ) {
           myKeyPointIDs.push_back( iPoint );
           SMDS_NodeIteratorPtr nIt = vSubMesh->GetNodes();
           const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
-          nodePointIDMap.insert( TNodePointIDMap::value_type( node, iPoint ));
+          if ( v2.Orientation() == TopAbs_REVERSED )
+            closeNodePointIDMap.insert( make_pair( node, iPoint ));
+          else
+            nodePointIDMap.insert( make_pair( node, iPoint ));
 
           TPoint* keyPoint = &myPoints[ iPoint++ ];
-          vPoint2.push_back( keyPoint );
+          vPoint->push_back( keyPoint );
           if ( theProject )
             keyPoint->myInitUV = project( node, projector );
           else
@@ -749,8 +838,8 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
           keyPoint->myInitXYZ.SetCoord( keyPoint->myInitUV.X(), keyPoint->myInitUV.Y(), 0 );
         }
       }
-      if ( !vPoint2.empty() )
-        ePoints.push_back( vPoint2.front() );
+      if ( !vPoint->empty() )
+        ePoints.push_back( vPoint->front() );
 
       // compute U of edge-points
       if ( theProject )
@@ -777,34 +866,68 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
 
     if ( fSubMesh && fSubMesh->NbElements() )
     {
-      list< TPoint* > & fPoints = getShapePoints( theFace );
+      list< TPoint* > & fPoints = getShapePoints( face );
       SMDS_NodeIteratorPtr nIt = fSubMesh->GetNodes();
       while ( nIt->more() )
       {
-        const SMDS_MeshNode* node = 
-          static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nIt->next() );
-        nodePointIDMap.insert( TNodePointIDMap::value_type( node, iPoint ));
+        const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
+        if ( isQuadMesh && helper.IsMedium( node, SMDSAbs_Face ))
+          continue;
+        nodePointIDMap.insert( make_pair( node, iPoint ));
         TPoint* p = &myPoints[ iPoint++ ];
         fPoints.push_back( p );
         if ( theProject )
           p->myInitUV = project( node, projector );
         else {
           const SMDS_FacePosition* pos =
-            static_cast<const SMDS_FacePosition*>(node->GetPosition().get());
+            static_cast<const SMDS_FacePosition*>(node->GetPosition());
           p->myInitUV.SetCoord( pos->GetUParameter(), pos->GetVParameter() );
         }
         p->myInitXYZ.SetCoord( p->myInitUV.X(), p->myInitUV.Y(), 0 );
       }
       // load elements
+      TNodePointIDMap::iterator n_id, not_found = closeNodePointIDMap.end();
       SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = fSubMesh->GetElements();
-      while ( elemIt->more() ) {
-        SMDS_ElemIteratorPtr nIt = elemIt->next()->nodesIterator();
-        myElemPointIDs.push_back( list< int >() );
-        list< int >& elemPoints = myElemPointIDs.back();
+      while ( elemIt->more() )
+      {
+        const SMDS_MeshElement* elem = elemIt->next();
+        SMDS_ElemIteratorPtr nIt = elem->nodesIterator();
+        myElemPointIDs.push_back( TElemDef() );
+        TElemDef& elemPoints = myElemPointIDs.back();
+        // find point indices corresponding to element nodes
         while ( nIt->more() )
-          elemPoints.push_back( nodePointIDMap[ nIt->next() ]);
+        {
+          const SMDS_MeshNode* node = smdsNode( nIt->next() );
+          n_id = nodePointIDMap.find( node );
+          if ( n_id == nodePointIDMap.end() )
+            continue; // medium node
+          iPoint = n_id->second; // point index of interest
+          // for a node on a seam edge there are two points
+          if ( helper.IsRealSeam( node->getshapeId() ) &&
+               ( n_id = closeNodePointIDMap.find( node )) != not_found )
+          {
+            TPoint & p1 = myPoints[ iPoint ];
+            TPoint & p2 = myPoints[ n_id->second ];
+            // Select point closest to the rest nodes of element in UV space
+            SMDS_ElemIteratorPtr nIt2 = elem->nodesIterator();
+            const SMDS_MeshNode* notSeamNode = 0;
+            // find node not on a seam edge
+            while ( nIt2->more() && !notSeamNode ) {
+              const SMDS_MeshNode* n = smdsNode( nIt2->next() );
+              if ( !helper.IsSeamShape( n->getshapeId() ))
+                notSeamNode = n;
+            }
+            gp_Pnt2d uv = helper.GetNodeUV( theFace, node, notSeamNode );
+            double dist1 = uv.SquareDistance( p1.myInitUV );
+            double dist2 = uv.SquareDistance( p2.myInitUV );
+            if ( dist2 < dist1 )
+              iPoint = n_id->second;
+          }
+          elemPoints.push_back( iPoint );
+        }
       }
     }
+    myPoints.resize( nodePointIDMap.size() + closeNodePointIDMap.size() );
 
     myIsBoundaryPointsFound = true;
   }
@@ -820,7 +943,21 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
   double dU = maxU - minU, dV = maxV - minV;
   if ( dU <= DBL_MIN || dV <= DBL_MIN ) {
     Clear();
-    return setErrorCode( ERR_LOADF_NARROW_FACE );
+    bndBox.SetVoid();
+    // define where is the problem, in the face or in the mesh
+    TopExp_Explorer vExp( face, TopAbs_VERTEX );
+    for ( ; vExp.More(); vExp.Next() ) {
+      gp_Pnt2d uv = BRep_Tool::Parameters( TopoDS::Vertex( vExp.Current() ), face );
+      bndBox.Add( uv );
+    }
+    bndBox.Get( minU, minV, maxU, maxV );
+    dU = maxU - minU, dV = maxV - minV;
+    if ( dU <= DBL_MIN || dV <= DBL_MIN )
+      // face problem
+      return setErrorCode( ERR_LOADF_NARROW_FACE );
+    else
+      // mesh is projected onto a line, e.g.
+      return setErrorCode( ERR_LOADF_CANT_PROJECT );
   }
   double ratio = dU / dV, maxratio = 3, scale;
   int iCoord = 0;
@@ -887,13 +1024,20 @@ static bool intersectIsolines(const gp_XY& uv11, const gp_XY& uv12, const double
   gp_XY loc1 = uv11 * ( 1 - r1 ) + uv12 * r1;
   gp_XY loc2 = uv21 * ( 1 - r2 ) + uv22 * r2;
   resUV = 0.5 * ( loc1 + loc2 );
-  isDeformed = ( loc1 - loc2 ).SquareModulus() > 1e-8;
+  //isDeformed = ( loc1 - loc2 ).SquareModulus() > 1e-8;
+  // SKL 26.07.2007 for NPAL16567
+  double d1 = (uv11-uv12).Modulus();
+  double d2 = (uv21-uv22).Modulus();
+  // double delta = d1*d2*1e-6; PAL17233
+  double delta = min( d1, d2 ) / 10.;
+  isDeformed = ( loc1 - loc2 ).SquareModulus() > delta * delta;
+
 //   double len1 = ( uv11 - uv12 ).Modulus();
 //   double len2 = ( uv21 - uv22 ).Modulus();
 //   resUV = loc1 * len2 / ( len1 + len2 ) + loc2 * len1 / ( len1 + len2 );
 //  return true;
 
-  
+
 //   gp_Lin2d line1( uv11, uv12 - uv11 );
 //   gp_Lin2d line2( uv21, uv22 - uv21 );
 //   double angle = Abs( line1.Angle( line2 ) );
@@ -907,9 +1051,13 @@ static bool intersectIsolines(const gp_XY& uv11, const gp_XY& uv12, const double
 //   inter.Perform( line1, line2 );
 //   interUV = inter.Point(1).Value();
 //   resUV += interUV.XY();
-  
+
 //   resUV /= 2.;
 //     }
+  if ( isDeformed ) {
+    MESSAGE("intersectIsolines(), d1 = " << d1 << ", d2 = " << d2 << ", delta = " << delta <<
+            ", " << (loc1 - loc2).SquareModulus() << " > " << delta * delta);
+  }
   return true;
 }
 
@@ -943,7 +1091,7 @@ bool SMESH_Pattern::compUVByIsoIntersection (const list< list< TPoint* > >& theB
       const list< TPoint* > & bndPoints = * bndIt;
       TPoint* prevP = bndPoints.back(); // this is the first point
       list< TPoint* >::const_iterator pIt = bndPoints.begin();
-      bool coincPrev = false; 
+      bool coincPrev = false;
       // loop on the edge-points
       for ( ; pIt != bndPoints.end(); pIt++ )
       {
@@ -1114,7 +1262,7 @@ static bool checkQuads (const TIsoNode* node,
         maxLen2 = Max( maxLen2, ( n[1]->myUV - n[2]->myUV ).SquareModulus() );
       }
       maxLen2 = Max( maxLen2, ( n[2]->myUV - node->myUV ).SquareModulus() );
-      minDiag = sqrt( maxLen2 ) * PI / 60.; // ~ maxLen * Sin( 3 deg )
+      minDiag = sqrt( maxLen2 ) * M_PI / 60.; // ~ maxLen * Sin( 3 deg )
     }
 
     // check if newUV is behind 3 dirs: n[0]-n[1], n[1]-n[2] and n[0]-n[2]
@@ -1208,7 +1356,7 @@ static bool checkQuads (const TIsoNode* node,
       gp_XY uv1, uv2 = node->myUV;
       for ( i = isTriangle ? 2 : 0; i < 3; i++ ) // mark not computed vectors
         if ( wasOk[i] )
-          moveVec[ i ].SetCoord( 1, 2e100); // not use this vector 
+          moveVec[ i ].SetCoord( 1, 2e100); // not use this vector
       while ( !isOldOk ) {
         // find the least moveVec
         int i, iMin = 4;
@@ -1309,6 +1457,7 @@ bool SMESH_Pattern::
   compUVByElasticIsolines(const list< list< TPoint* > >& theBndPoints,
                           const list< TPoint* >&         thePntToCompute)
 {
+  return false; // PAL17233
 //cout << "============================== KEY POINTS =============================="<<endl;
 //   list< int >::iterator kpIt = myKeyPointIDs.begin();
 //   for ( ; kpIt != myKeyPointIDs.end(); kpIt++ ) {
@@ -1536,6 +1685,11 @@ bool SMESH_Pattern::
 //   " dir0: "<<bndNode2->myDir[0].X()<<" "<<bndNode2->myDir[0].Y() <<
 //     " dir1: "<<bndNode2->myDir[1].X()<<" "<<bndNode2->myDir[1].Y() << endl;
           }
+          else {
+            /// WHAT IN THIS CASE ????????????? MAY BE THIS, I AM NOT SURE :(
+            node->SetBoundaryNode( 0, iDir, 0 );
+            node->SetBoundaryNode( 0, iDir, 1 );
+          }
         }
         nIt++; nPrevIt++;
         if ( nNextIt != isoLine.end() ) nNextIt++;
@@ -1633,7 +1787,7 @@ bool SMESH_Pattern::
           aNorm[1-iDir].Normalize();
           double r = Abs ( ratio[iDir] - 0.5 ) * 2.0; // [0,1] - distance from the middle
           r *= r;
-          
+
           node->myDir[iDir] = //aTgt[iDir];
             aNorm[1-iDir] * r + aTgt[iDir] * ( 1. - r );
         }
@@ -1659,7 +1813,7 @@ bool SMESH_Pattern::
     double initAngle = initTgt1.Angle( initTgt2 );
     double angle = node->myDir[0].Angle( node->myDir[1] );
     if ( reversed ) angle = -angle;
-    if ( initAngle > angle && initAngle - angle > PI / 2.1 ) {
+    if ( initAngle > angle && initAngle - angle > M_PI / 2.1 ) {
       // find a close internal node
       TIsoNode* nClose = 0;
       list< TIsoNode* > testNodes;
@@ -1753,7 +1907,7 @@ bool SMESH_Pattern::
 
   for ( nIt = startNodes.begin(); nIt != startNodes.end(); nIt++ )
   {
-    TIsoNode* prevN[2], *node = *nIt;
+    TIsoNode *node = *nIt;
     if ( node->IsUVComputed() || !node->IsMovable() )
       continue;
     gp_XY newUV( 0, 0 ), sumDir( 0, 0 );
@@ -1785,6 +1939,10 @@ bool SMESH_Pattern::
 //          dir = node->myDir[ 1 - iDir ].XY() * ( isEnd ? -1. : 1. );
         //cout << "__________"<<endl<< "NODE: "<<node->myInitUV.X()<<" "<<node->myInitUV.Y()<<endl;
           TIsoNode* bndNode = node->GetBoundaryNode( iDir, isEnd );
+          if ( !bndNode ) {
+            MESSAGE("Why we are here?");
+            continue;
+          }
           gp_XY tgt( bndNode->myDir[0].XY() + bndNode->myDir[1].XY() );
           dir.SetCoord( 1, tgt.Y() * ( reversed ? 1 : -1 ));
           dir.SetCoord( 2, tgt.X() * ( reversed ? -1 : 1 ));
@@ -1810,10 +1968,10 @@ bool SMESH_Pattern::
           newUV += prevNode1->myUV + dir * step[ iDir ];
         }
         sumDir += dir;
-        prevN[ iDir ] = prevNode1;
         nbComp++;
       }
     }
+    if ( !nbComp ) continue;
     newUV /= nbComp;
     node->myUV = newUV;
     //cout << "NODE: "<<node->myInitUV.X()<<" "<<node->myInitUV.Y()<<endl;
@@ -1829,7 +1987,7 @@ bool SMESH_Pattern::
     }
     internNodes.push_back( node );
   }
-  
+
   // Move nodes
 
   static int maxNbIter = 100;
@@ -1841,7 +1999,7 @@ bool SMESH_Pattern::
   int nbNodeMove = 0;
   if ( !useNbMoveNode )
     maxNbIter = ( maxNbIter < 0 ) ? 100 : -1;
-#endif    
+#endif
   double maxMove;
   int nbIter = 0;
   do {
@@ -1870,23 +2028,27 @@ bool SMESH_Pattern::
 //         line[ iDir ].SetDirection( node->myDir[ iDir ] );
       }
       // define ratio
-      double locR[2] = { 0, 0 };
+      bool ok = true; // <- stupid fix TO AVOID PB OF NODES WITH NULL BND NODES
+//      double locR[2] = { 0, 0 };
       for ( iDir = 0; iDir < 2; iDir++ )
       {
         const int iCoord = 2 - iDir; // coord changing along an isoline
         TIsoNode* bndNode1 = node->GetBoundaryNode( iDir, 0 );
         TIsoNode* bndNode2 = node->GetBoundaryNode( iDir, 1 );
+        if ( !bndNode1 || !bndNode2 ) {
+          ok = false; break;
+        }
         double par1 = bndNode1->myInitUV.Coord( iCoord );
         double par2 = node->myInitUV.Coord( iCoord );
         double par3 = bndNode2->myInitUV.Coord( iCoord );
         double r = ( par2 - par1 ) / ( par3 - par1 );
         r = Abs ( r - 0.5 ) * 2.0;  // [0,1] - distance from the middle
-        locR[ iDir ] = ( 1 - r * r ) * 0.25;
+//        locR[ iDir ] = ( 1 - r * r ) * 0.25;
       }
       //locR[0] = locR[1] = 0.25;
       // intersect the 2 lines and move a node
       //IntAna2d_AnaIntersection inter( line[0], line[1] );
-      if ( /*inter.IsDone() && inter.NbPoints() ==*/ 1 )
+      if ( ok /*inter.IsDone() && inter.NbPoints() ==*/ )
       {
 //         double intR = 1 - locR[0] - locR[1];
 //         gp_XY newUV = inter.Point(1).Value().XY();
@@ -1934,8 +2096,7 @@ bool SMESH_Pattern::
       }
     }
   }
-      
-    
+
   return true;
 }
 
@@ -1961,7 +2122,7 @@ double SMESH_Pattern::setFirstEdge (list< TopoDS_Edge > & theWire, int theFirstE
   int eID = theFirstEdgeID;
   for ( iE = 0; iE < nbEdges; iE++ )
     maxNbPnt = Max ( maxNbPnt, getShapePoints( eID++ ).size() );
-  
+
   // compute bnd boxes
   TopoDS_Face face = TopoDS::Face( myShape );
   Bnd_Box2d bndBox, eBndBox;
@@ -1989,8 +2150,8 @@ double SMESH_Pattern::setFirstEdge (list< TopoDS_Edge > & theWire, int theFirstE
   bndBox.Get( minPar[0], minPar[1], maxPar[0], maxPar[1] );
   eBndBox.Get( eMinPar[0], eMinPar[1], eMaxPar[0], eMaxPar[1] );
 #ifdef DBG_SETFIRSTEDGE
-  cout << "EDGES: X: " << eMinPar[0] << " - " << eMaxPar[0] << " Y: "
-    << eMinPar[1] << " - " << eMaxPar[1] << endl;
+  MESSAGE ( "EDGES: X: " << eMinPar[0] << " - " << eMaxPar[0] << " Y: "
+         << eMinPar[1] << " - " << eMaxPar[1] );
 #endif
   for ( int iC = 1, i = 0; i < 2; iC++, i++ ) // loop on 2 coordinates
   {
@@ -2016,7 +2177,7 @@ double SMESH_Pattern::setFirstEdge (list< TopoDS_Edge > & theWire, int theFirstE
   for ( iE = 0 ; iE < nbEdges; iE++ )
   {
 #ifdef DBG_SETFIRSTEDGE
-    cout << " VARIANT " << iE << endl;
+    MESSAGE ( " VARIANT " << iE );
 #endif
     // evaluate the distance between UV computed by the 2 methods:
     // by isos intersection ( myXYZ ) and by edge p-curves ( myUV )
@@ -2030,13 +2191,13 @@ double SMESH_Pattern::setFirstEdge (list< TopoDS_Edge > & theWire, int theFirstE
         TPoint* p = (*pIt);
         dist += ( p->myUV - gp_XY( p->myXYZ.X(), p->myXYZ.Y() )).SquareModulus();
 #ifdef DBG_SETFIRSTEDGE
-        cout << " ISO : ( " << p->myXYZ.X() << ", "<< p->myXYZ.Y() << " ) PCURVE : ( " <<
-          p->myUV.X() << ", " << p->myUV.Y() << ") " << endl;
+        MESSAGE ( " ISO : ( " << p->myXYZ.X() << ", "<< p->myXYZ.Y() << " ) PCURVE : ( " <<
+                  p->myUV.X() << ", " << p->myUV.Y() << ") " );
 #endif
       }
     }
 #ifdef DBG_SETFIRSTEDGE
-    cout << "dist -- " << dist << endl;
+    MESSAGE ( "dist -- " << dist );
 #endif
     if ( dist < minDist ) {
       minDist = dist;
@@ -2156,7 +2317,7 @@ bool SMESH_Pattern::sortSameSizeWires (TListOfEdgesList &                theWire
     bndIndWirePosMap.insert( TIntWirePosMap::value_type( bIndex, wlIt ));
   }
 
-  // Treat each wire  
+  // Treat each wire
 
   TIntWirePosMap::iterator bIndWPosIt = bndIndWirePosMap.begin();
   eID = theFirstEdgeID;
@@ -2167,7 +2328,7 @@ bool SMESH_Pattern::sortSameSizeWires (TListOfEdgesList &                theWire
 
     // choose the best first edge of a wire
     setFirstEdge( wire, eID );
-    
+
     // compute eventual UV and fill theEdgesPointsList
     theEdgesPointsList.push_back( list< TPoint* >() );
     list< TPoint* > & edgesPoints = theEdgesPointsList.back();
@@ -2210,7 +2371,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
 
   list< TopoDS_Edge > eList;
   list< int >         nbVertexInWires;
-  int nbWires = getOrderedEdges( face, theVertexOnKeyPoint1, eList, nbVertexInWires);
+  int nbWires = SMESH_Block::GetOrderedEdges( face, eList, nbVertexInWires, theVertexOnKeyPoint1);
   if ( !theVertexOnKeyPoint1.IsSame( TopExp::FirstVertex( eList.front(), true )))
   {
     MESSAGE( " theVertexOnKeyPoint1 not found in the outer wire ");
@@ -2229,18 +2390,33 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
   list<TopoDS_Edge>::iterator elIt = eList.begin();
   for ( ; elIt != eList.end(); elIt++ ) {
     myShapeIDMap.Add( TopExp::FirstVertex( *elIt, true ));
-    if ( BRep_Tool::IsClosed( *elIt, theFace ) )
-      myShapeIDMap.Add( TopExp::LastVertex( *elIt, true ));
+    bool isClosed1 = BRep_Tool::IsClosed( *elIt, theFace );
+    // BEGIN: jfa for bug 0019943
+    if (isClosed1) {
+      isClosed1 = false;
+      for (TopExp_Explorer expw (theFace, TopAbs_WIRE); expw.More() && !isClosed1; expw.Next()) {
+        const TopoDS_Wire& wire = TopoDS::Wire(expw.Current());
+        int nbe = 0;
+        for (BRepTools_WireExplorer we (wire, theFace); we.More() && !isClosed1; we.Next()) {
+          if (we.Current().IsSame(*elIt)) {
+            nbe++;
+            if (nbe == 2) isClosed1 = true;
+          }
+        }
+      }
+    }
+    // END: jfa for bug 0019943
+    if (isClosed1)
+      myShapeIDMap.Add( TopExp::LastVertex( *elIt, true ));// vertex orienation is REVERSED
   }
   int nbVertices = myShapeIDMap.Extent();
 
-  //int nbSeamShapes = 0; // count twice seam edge and its vertices 
   for ( elIt = eList.begin(); elIt != eList.end(); elIt++ )
     myShapeIDMap.Add( *elIt );
 
   myShapeIDMap.Add( face );
 
-  if ( myShapeIDToPointsMap.size() != myShapeIDMap.Extent()/* + nbSeamShapes*/ ) {
+  if ( myShapeIDToPointsMap.size() != myShapeIDMap.Extent() ) {
     MESSAGE( myShapeIDToPointsMap.size() <<" != " << myShapeIDMap.Extent());
     return setErrorCode( ERR_APPLF_INTERNAL_EEROR );
   }
@@ -2337,7 +2513,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
     }
 
     // find boundary - wire correspondence for several wires of same size
-    
+
     id1 = nbVertices + nbEdgesInOuterWire + 1;
     wlIt = wireList.begin();
     while ( wlIt != wireList.end() )
@@ -2357,7 +2533,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
     }
 
     // add well-ordered edges to eList
-    
+
     for ( wlIt = wireList.begin(); wlIt != wireList.end(); wlIt++ )
     {
       list< TopoDS_Edge >& wire = (*wlIt);
@@ -2372,7 +2548,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
     for ( elIt = eList.begin(); elIt != eList.end(); elIt++ )
       myShapeIDMap.Add( *elIt );
     myShapeIDMap.Add( face );
-    
+
   } // there are inner wires
 
   // Compute XYZ of on-edge points
@@ -2380,17 +2556,13 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
   TopLoc_Location loc;
   for ( iE = nbVertices + 1, elIt = eList.begin(); elIt != eList.end(); elIt++ )
   {
-    double f,l;
-    Handle(Geom_Curve) C3d = BRep_Tool::Curve( *elIt, loc, f, l );
-    const gp_Trsf & aTrsf = loc.Transformation();
+    BRepAdaptor_Curve C3d( *elIt );
     list< TPoint* > & ePoints = getShapePoints( iE++ );
     pIt = ePoints.begin();
     for ( pIt++; pIt != ePoints.end(); pIt++ )
     {
       TPoint* point = *pIt;
-      point->myXYZ = C3d->Value( point->myU );
-      if ( !loc.IsIdentity() )
-        aTrsf.Transforms( point->myXYZ.ChangeCoord() );
+      point->myXYZ = C3d.Value( point->myU );
     }
   }
 
@@ -2431,230 +2603,629 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
   return setErrorCode( ERR_OK );
 }
 
-// =========================================================
-// class calculating coordinates of 3D points by normalized
-// parameters inside the block and vice versa
-// =========================================================
+//=======================================================================
+//function : Apply
+//purpose  : Compute nodes coordinates applying
+//           the loaded pattern to <theFace>. The first key-point
+//           will be mapped into <theNodeIndexOnKeyPoint1>-th node
+//=======================================================================
 
-class TBlock: public math_FunctionSetWithDerivatives
+bool SMESH_Pattern::Apply (const SMDS_MeshFace* theFace,
+                           const int            theNodeIndexOnKeyPoint1,
+                           const bool           theReverse)
 {
- public:
-  enum TBlockShapeID { // ids of the block sub-shapes
-    ID_V000 = 1, ID_V100, ID_V010, ID_V110, ID_V001, ID_V101, ID_V011, ID_V111,
-
-    ID_Ex00, ID_Ex10, ID_Ex01, ID_Ex11,
-    ID_E0y0, ID_E1y0, ID_E0y1, ID_E1y1,
-    ID_E00z, ID_E10z, ID_E01z, ID_E11z,
-
-    ID_Fxy0, ID_Fxy1, ID_Fx0z, ID_Fx1z, ID_F0yz, ID_F1yz,
-
-    ID_Shell
-    };
-  static inline 
-bool IsVertexID( int theShapeID )
-  { return ( theShapeID >= ID_V000 && theShapeID <= ID_V111 ); }
-  static inline bool IsEdgeID( int theShapeID )
-  { return ( theShapeID >= ID_Ex00 && theShapeID <= ID_E11z ); }
-  static inline bool IsFaceID( int theShapeID )
-  { return ( theShapeID >= ID_Fxy0 && theShapeID <= ID_F1yz ); }
-
-
-  TBlock (const TopoDS_Shell& theBlock):
-    myShell( theBlock ), myNbIterations(0), mySumDist(0.) {}
-
-  bool LoadBlockShapes(const TopoDS_Vertex&        theVertex000,
-                       const TopoDS_Vertex&        theVertex001,
-//                       TopTools_IndexedMapOfShape& theShapeIDMap
-                       TopTools_IndexedMapOfOrientedShape& theShapeIDMap );
-  // add sub-shapes of theBlock to theShapeIDMap so that they get
-  // IDs acoording to enum TBlockShapeID
-
-  static int GetShapeIDByParams ( const gp_XYZ& theParams );
-  // define an id of the block sub-shape by point parameters
-
-  bool VertexPoint( const int theVertexID, gp_XYZ& thePoint ) const {
-    if ( !IsVertexID( theVertexID ))           return false;
-    thePoint = myPnt[ theVertexID - ID_V000 ]; return true;
-  }
-  // return vertex coordinates
+//  MESSAGE(" ::Apply(MeshFace) " );
 
-  bool EdgePoint( const int theEdgeID, const gp_XYZ& theParams, gp_XYZ& thePoint ) const {
-    if ( !IsEdgeID( theEdgeID ))                                 return false;
-    thePoint = myEdge[ theEdgeID - ID_Ex00 ].Point( theParams ); return true;
+  if ( !IsLoaded() ) {
+    MESSAGE( "Pattern not loaded" );
+    return setErrorCode( ERR_APPL_NOT_LOADED );
   }
-  // return coordinates of a point on edge
 
-  bool FacePoint( const int theFaceID, const gp_XYZ& theParams, gp_XYZ& thePoint ) const {
-    if ( !IsFaceID ( theFaceID ))                                return false;
-    thePoint = myFace[ theFaceID - ID_Fxy0 ].Point( theParams ); return true;
-  }
-  // return coordinates of a point on face
-
-  bool ShellPoint( const gp_XYZ& theParams, gp_XYZ& thePoint ) const;
-  // return coordinates of a point in shell
-
-  bool ComputeParameters (const gp_Pnt& thePoint,
-                          gp_XYZ&       theParams,
-                          const int     theShapeID = ID_Shell);
-  // compute point parameters in the block
-
-  static void GetFaceEdgesIDs (const int faceID, vector< int >& edgeVec );
-  // return edges IDs of a face in the order u0, u1, 0v, 1v
-
-  static int GetCoordIndOnEdge (const int theEdgeID)
-  { return (theEdgeID < ID_E0y0) ? 1 : (theEdgeID < ID_E00z) ? 2 : 3; }
-  // return an index of a coordinate which varies along the edge
-
-  static double* GetShapeCoef (const int theShapeID);
-  // for theShapeID( TBlockShapeID ), returns 3 coefficients used
-  // to compute an addition of an on-theShape point to coordinates
-  // of an in-shell point. If an in-shell point has parameters (Px,Py,Pz),
-  // then the addition of a point P is computed as P*kx*ky*kz and ki is
-  // defined by the returned coef like this:
-  // ki = (coef[i] == 0) ? 1 : (coef[i] < 0) ? 1 - Pi : Pi
-
-  static bool IsForwardEdge (const TopoDS_Edge &         theEdge, 
-                             //TopTools_IndexedMapOfShape& theShapeIDMap
-                             TopTools_IndexedMapOfOrientedShape& theShapeIDMap) {
-    int v1ID = theShapeIDMap.FindIndex( TopExp::FirstVertex( theEdge ).Oriented( TopAbs_FORWARD ));
-    int v2ID = theShapeIDMap.FindIndex( TopExp::LastVertex( theEdge ).Oriented( TopAbs_FORWARD ));
-    return ( v1ID < v2ID );
+  // check nb of nodes
+  const int nbFaceNodes = theFace->NbCornerNodes();
+  if ( nbFaceNodes != myNbKeyPntInBoundary.front() ) {
+    MESSAGE( myKeyPointIDs.size() << " != " << nbFaceNodes );
+    return setErrorCode( ERR_APPL_BAD_NB_VERTICES );
   }
-  // Return true if an in-block parameter increases along theEdge curve
-
-  static void Swap(double& a, double& b) { double tmp = a; a = b; b = tmp; }
-
-  // methods of math_FunctionSetWithDerivatives
-  Standard_Integer NbVariables() const;
-  Standard_Integer NbEquations() const;
-  Standard_Boolean Value(const math_Vector& X,math_Vector& F) ;
-  Standard_Boolean Derivatives(const math_Vector& X,math_Matrix& D) ;
-  Standard_Boolean Values(const math_Vector& X,math_Vector& F,math_Matrix& D) ;
-  Standard_Integer GetStateNumber ();
-
-  static ostream& DumpShapeID (const int theBlockShapeID, ostream& stream);
-  // DEBUG: dump an id of a block sub-shape
-
- private:
-
-  struct TEdge {
-    int                myCoordInd;
-    double             myFirst;
-    double             myLast;
-    Handle(Geom_Curve) myC3d;
-    gp_Trsf            myTrsf;
-    double GetU( const gp_XYZ& theParams ) const;
-    gp_XYZ Point( const gp_XYZ& theParams ) const;
-  };
-
-  struct TFace {
-    // 4 edges in the order u0, u1, 0v, 1v
-    int                  myCoordInd[ 4 ];
-    double               myFirst   [ 4 ];
-    double               myLast    [ 4 ];
-    Handle(Geom2d_Curve) myC2d     [ 4 ];
-    // 4 corner points in the order 00, 10, 11, 01
-    gp_XY                myCorner  [ 4 ];
-    // surface
-    Handle(Geom_Surface) myS;
-    gp_Trsf              myTrsf;
-    gp_XY  GetUV( const gp_XYZ& theParams ) const;
-    gp_XYZ Point( const gp_XYZ& theParams ) const;
-    int GetUInd() const { return myCoordInd[ 0 ]; }
-    int GetVInd() const { return myCoordInd[ 2 ]; }
-  };
-
-  TopoDS_Shell myShell;
-  // geometry:
-  // 8 vertices
-  gp_XYZ myPnt[ 8 ];
-  // 12 edges
-  TEdge  myEdge[ 12 ];
-  // 6 faces
-  TFace  myFace[ 6 ];
-
-  // for param computation
-
-  int      myFaceIndex;
-  double   myFaceParam;
-  int      myNbIterations;
-  double   mySumDist;
-
-  gp_XYZ   myPoint; // the given point
-  gp_XYZ   myParam; // the best parameters guess
-  double   myValues[ 4 ]; // values computed at myParam
-
-  typedef pair<gp_XYZ,gp_XYZ> TxyzPair;
-  TxyzPair my3x3x3GridNodes[ 27 ];
-  bool     myGridComputed;
-};
 
-//=======================================================================
-//function : Load
-//purpose  : Create a pattern from the mesh built on <theBlock>
-//=======================================================================
+  // find points on edges, it fills myNbKeyPntInBoundary
+  if ( !findBoundaryPoints() )
+    return false;
 
-bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*         theMesh,
-                          const TopoDS_Shell& theBlock)
-{
-  MESSAGE(" ::Load(volume) " );
-  Clear();
-  myIs2D = false;
-  SMESHDS_Mesh * aMeshDS = theMesh->GetMeshDS();
+  // check that there are no holes in a pattern
+  if (myNbKeyPntInBoundary.size() > 1 ) {
+    return setErrorCode( ERR_APPL_BAD_NB_VERTICES );
+  }
 
-  // load shapes in myShapeIDMap
-  TBlock block( theBlock );
-  TopoDS_Vertex v1, v2;
-  if ( !block.LoadBlockShapes( v1, v2, myShapeIDMap ))
-    return setErrorCode( ERR_LOADV_BAD_SHAPE );
+  // Define the nodes order
+
+  list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
+  list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = nodes.end();
+  SMDS_NodeIteratorPtr noIt = theFace->nodeIterator();
+  int iSub = 0;
+  while ( noIt->more() && iSub < nbFaceNodes ) {
+    const SMDS_MeshNode* node = noIt->next();
+    nodes.push_back( node );
+    if ( iSub++ == theNodeIndexOnKeyPoint1 )
+      n = --nodes.end();
+  }
+  if ( n != nodes.end() ) {
+    if ( theReverse ) {
+      if ( n != --nodes.end() )
+        nodes.splice( nodes.begin(), nodes, ++n, nodes.end() );
+      nodes.reverse();
+    }
+    else if ( n != nodes.begin() )
+      nodes.splice( nodes.end(), nodes, nodes.begin(), n );
+  }
+  list< gp_XYZ > xyzList;
+  myOrderedNodes.resize( nbFaceNodes );
+  for ( iSub = 0, n = nodes.begin(); n != nodes.end(); ++n ) {
+    xyzList.push_back( SMESH_TNodeXYZ( *n ));
+    myOrderedNodes[ iSub++] = *n;
+  }
 
-  // count nodes
-  int nbNodes = 0, shapeID;
-  for ( shapeID = 1; shapeID <= myShapeIDMap.Extent(); shapeID++ )
+  // Define a face plane
+
+  list< gp_XYZ >::iterator xyzIt = xyzList.begin();
+  gp_Pnt P ( *xyzIt++ );
+  gp_Vec Vx( P, *xyzIt++ ), N;
+  do {
+    N = Vx ^ gp_Vec( P, *xyzIt++ );
+  } while ( N.SquareMagnitude() <= DBL_MIN && xyzIt != xyzList.end() );
+  if ( N.SquareMagnitude() <= DBL_MIN )
+    return setErrorCode( ERR_APPLF_BAD_FACE_GEOM );
+  gp_Ax2 pos( P, N, Vx );
+
+  // Compute UV of key-points on a plane
+  for ( xyzIt = xyzList.begin(), iSub = 1; xyzIt != xyzList.end(); xyzIt++, iSub++ )
   {
-    const TopoDS_Shape& S = myShapeIDMap( shapeID );
-    SMESHDS_SubMesh * aSubMesh = aMeshDS->MeshElements( S );
-    if ( aSubMesh )
-      nbNodes += aSubMesh->NbNodes();
+    gp_Vec vec ( pos.Location(), *xyzIt );
+    TPoint* p = getShapePoints( iSub ).front();
+    p->myUV.SetX( vec * pos.XDirection() );
+    p->myUV.SetY( vec * pos.YDirection() );
+    p->myXYZ = *xyzIt;
   }
-  myPoints.resize( nbNodes );
 
-  // load U of points on edges
-  TNodePointIDMap nodePointIDMap;
-  int iPoint = 0;
-  for ( shapeID = 1; shapeID <= myShapeIDMap.Extent(); shapeID++ )
+  // points on edges to be used for UV computation of in-face points
+  list< list< TPoint* > > edgesPointsList;
+  edgesPointsList.push_back( list< TPoint* >() );
+  list< TPoint* > * edgesPoints = & edgesPointsList.back();
+  list< TPoint* >::iterator pIt;
+
+  // compute UV and XYZ of points on edges
+
+  for ( xyzIt = xyzList.begin(); xyzIt != xyzList.end(); iSub++ )
   {
-    const TopoDS_Shape& S = myShapeIDMap( shapeID );
-    list< TPoint* > & shapePoints = getShapePoints( shapeID );
-    SMESHDS_SubMesh * aSubMesh = aMeshDS->MeshElements( S );
-    if ( ! aSubMesh ) continue;
-    SMDS_NodeIteratorPtr nIt = aSubMesh->GetNodes();
-    if ( !nIt->more() ) continue;
+    gp_XYZ& xyz1 = *xyzIt++;
+    gp_XYZ& xyz2 = ( xyzIt != xyzList.end() ) ? *xyzIt : xyzList.front();
 
-      // store a node and a point
-    while ( nIt->more() ) {
-      const SMDS_MeshNode* node = static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nIt->next() );
-      nodePointIDMap.insert( TNodePointIDMap::value_type( node, iPoint ));
-      if ( block.IsVertexID( shapeID ))
-        myKeyPointIDs.push_back( iPoint );
-      TPoint* p = & myPoints[ iPoint++ ];
-      shapePoints.push_back( p );
-      p->myXYZ.SetCoord( node->X(), node->Y(), node->Z() );
-      p->myInitXYZ.SetCoord( 0,0,0 );
+    list< TPoint* > & ePoints = getShapePoints( iSub );
+    ePoints.back()->myInitU = 1.0;
+    list< TPoint* >::const_iterator pIt = ++ePoints.begin();
+    while ( *pIt != ePoints.back() )
+    {
+      TPoint* p = *pIt++;
+      p->myXYZ = xyz1 * ( 1 - p->myInitU ) + xyz2 * p->myInitU;
+      gp_Vec vec ( pos.Location(), p->myXYZ );
+      p->myUV.SetX( vec * pos.XDirection() );
+      p->myUV.SetY( vec * pos.YDirection() );
     }
-    list< TPoint* >::iterator pIt = shapePoints.begin();
+    // collect on-edge points (excluding the last one)
+    edgesPoints->insert( edgesPoints->end(), ePoints.begin(), --ePoints.end());
+  }
 
-    // compute init XYZ
-    switch ( S.ShapeType() )
-    {
-    case TopAbs_VERTEX:
-    case TopAbs_EDGE: {
+  // Compute UV and XYZ of in-face points
 
-      for ( ; pIt != shapePoints.end(); pIt++ ) {
-        double * coef = block.GetShapeCoef( shapeID );
-        for ( int iCoord = 1; iCoord <= 3; iCoord++ )
-          if ( coef[ iCoord - 1] > 0 )
-            (*pIt)->myInitXYZ.SetCoord( iCoord, 1. );
+  // try to use a simple algo to compute UV
+  list< TPoint* > & fPoints = getShapePoints( iSub );
+  bool isDeformed = false;
+  for ( pIt = fPoints.begin(); !isDeformed && pIt != fPoints.end(); pIt++ )
+    if ( !compUVByIsoIntersection( edgesPointsList, (*pIt)->myInitUV,
+                                  (*pIt)->myUV, isDeformed )) {
+      MESSAGE("cant Apply(face)");
+      return false;
+    }
+  // try to use a complex algo if it is a difficult case
+  if ( isDeformed && !compUVByElasticIsolines( edgesPointsList, fPoints ))
+  {
+    for ( ; pIt != fPoints.end(); pIt++ ) // continue with the simple algo
+      if ( !compUVByIsoIntersection( edgesPointsList, (*pIt)->myInitUV,
+                                    (*pIt)->myUV, isDeformed )) {
+        MESSAGE("cant Apply(face)");
+        return false;
+      }
+  }
+
+  for ( pIt = fPoints.begin(); pIt != fPoints.end(); pIt++ )
+  {
+    (*pIt)->myXYZ = ElSLib::PlaneValue( (*pIt)->myUV.X(), (*pIt)->myUV.Y(), pos );
+  }
+
+  myIsComputed = true;
+
+  return setErrorCode( ERR_OK );
+}
+
+//=======================================================================
+//function : Apply
+//purpose  : Compute nodes coordinates applying
+//           the loaded pattern to <theFace>. The first key-point
+//           will be mapped into <theNodeIndexOnKeyPoint1>-th node
+//=======================================================================
+
+bool SMESH_Pattern::Apply (SMESH_Mesh*          theMesh,
+                           const SMDS_MeshFace* theFace,
+                           const TopoDS_Shape&  theSurface,
+                           const int            theNodeIndexOnKeyPoint1,
+                           const bool           theReverse)
+{
+//  MESSAGE(" ::Apply(MeshFace) " );
+  if ( theSurface.IsNull() || theSurface.ShapeType() != TopAbs_FACE ) {
+    return Apply( theFace, theNodeIndexOnKeyPoint1, theReverse);
+  }
+  const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( theSurface );
+  TopLoc_Location loc;
+  Handle(Geom_Surface) surface = BRep_Tool::Surface( face, loc );
+  const gp_Trsf & aTrsf = loc.Transformation();
+
+  if ( !IsLoaded() ) {
+    MESSAGE( "Pattern not loaded" );
+    return setErrorCode( ERR_APPL_NOT_LOADED );
+  }
+
+  // check nb of nodes
+  if (theFace->NbNodes() != myNbKeyPntInBoundary.front() ) {
+    MESSAGE( myKeyPointIDs.size() << " != " << theFace->NbNodes() );
+    return setErrorCode( ERR_APPL_BAD_NB_VERTICES );
+  }
+
+  // find points on edges, it fills myNbKeyPntInBoundary
+  if ( !findBoundaryPoints() )
+    return false;
+
+  // check that there are no holes in a pattern
+  if (myNbKeyPntInBoundary.size() > 1 ) {
+    return setErrorCode( ERR_APPL_BAD_NB_VERTICES );
+  }
+
+  // Define the nodes order
+
+  list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
+  list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = nodes.end();
+  SMDS_ElemIteratorPtr noIt = theFace->nodesIterator();
+  int iSub = 0;
+  while ( noIt->more() ) {
+    const SMDS_MeshNode* node = smdsNode( noIt->next() );
+    nodes.push_back( node );
+    if ( iSub++ == theNodeIndexOnKeyPoint1 )
+      n = --nodes.end();
+  }
+  if ( n != nodes.end() ) {
+    if ( theReverse ) {
+      if ( n != --nodes.end() )
+        nodes.splice( nodes.begin(), nodes, ++n, nodes.end() );
+      nodes.reverse();
+    }
+    else if ( n != nodes.begin() )
+      nodes.splice( nodes.end(), nodes, nodes.begin(), n );
+  }
+
+  // find a node not on a seam edge, if necessary
+  SMESH_MesherHelper helper( *theMesh );
+  helper.SetSubShape( theSurface );
+  const SMDS_MeshNode* inFaceNode = 0;
+  if ( helper.GetNodeUVneedInFaceNode() )
+  {
+    SMESH_MeshEditor editor( theMesh );
+    for ( n = nodes.begin(); ( !inFaceNode && n != nodes.end()); ++n ) {
+      int shapeID = editor.FindShape( *n );
+      if ( !shapeID )
+        return Apply( theFace, theNodeIndexOnKeyPoint1, theReverse);
+      if ( !helper.IsSeamShape( shapeID ))
+        inFaceNode = *n;
+    }
+  }
+
+  // Set UV of key-points (i.e. of nodes of theFace )
+  vector< gp_XY > keyUV( theFace->NbNodes() );
+  myOrderedNodes.resize( theFace->NbNodes() );
+  for ( iSub = 1, n = nodes.begin(); n != nodes.end(); ++n, ++iSub )
+  {
+    TPoint* p = getShapePoints( iSub ).front();
+    p->myUV  = helper.GetNodeUV( face, *n, inFaceNode );
+    p->myXYZ = gp_XYZ( (*n)->X(), (*n)->Y(), (*n)->Z() );
+
+    keyUV[ iSub-1 ] = p->myUV;
+    myOrderedNodes[ iSub-1 ] = *n;
+  }
+
+  // points on edges to be used for UV computation of in-face points
+  list< list< TPoint* > > edgesPointsList;
+  edgesPointsList.push_back( list< TPoint* >() );
+  list< TPoint* > * edgesPoints = & edgesPointsList.back();
+  list< TPoint* >::iterator pIt;
+
+  // compute UV and XYZ of points on edges
+
+  for ( int i = 0; i < myOrderedNodes.size(); ++i, ++iSub )
+  {
+    gp_XY& uv1 = keyUV[ i ];
+    gp_XY& uv2 = ( i+1 < keyUV.size() ) ? keyUV[ i+1 ] : keyUV[ 0 ];
+
+    list< TPoint* > & ePoints = getShapePoints( iSub );
+    ePoints.back()->myInitU = 1.0;
+    list< TPoint* >::const_iterator pIt = ++ePoints.begin();
+    while ( *pIt != ePoints.back() )
+    {
+      TPoint* p = *pIt++;
+      p->myUV = uv1 * ( 1 - p->myInitU ) + uv2 * p->myInitU;
+      p->myXYZ = surface->Value( p->myUV.X(), p->myUV.Y() );
+      if ( !loc.IsIdentity() )
+        aTrsf.Transforms( p->myXYZ.ChangeCoord() );
+    }
+    // collect on-edge points (excluding the last one)
+    edgesPoints->insert( edgesPoints->end(), ePoints.begin(), --ePoints.end());
+  }
+
+  // Compute UV and XYZ of in-face points
+
+  // try to use a simple algo to compute UV
+  list< TPoint* > & fPoints = getShapePoints( iSub );
+  bool isDeformed = false;
+  for ( pIt = fPoints.begin(); !isDeformed && pIt != fPoints.end(); pIt++ )
+    if ( !compUVByIsoIntersection( edgesPointsList, (*pIt)->myInitUV,
+                                  (*pIt)->myUV, isDeformed )) {
+      MESSAGE("cant Apply(face)");
+      return false;
+    }
+  // try to use a complex algo if it is a difficult case
+  if ( isDeformed && !compUVByElasticIsolines( edgesPointsList, fPoints ))
+  {
+    for ( ; pIt != fPoints.end(); pIt++ ) // continue with the simple algo
+      if ( !compUVByIsoIntersection( edgesPointsList, (*pIt)->myInitUV,
+                                    (*pIt)->myUV, isDeformed )) {
+        MESSAGE("cant Apply(face)");
+        return false;
+      }
+  }
+
+  for ( pIt = fPoints.begin(); pIt != fPoints.end(); pIt++ )
+  {
+    TPoint * point = *pIt;
+    point->myXYZ = surface->Value( point->myUV.X(), point->myUV.Y() );
+    if ( !loc.IsIdentity() )
+      aTrsf.Transforms( point->myXYZ.ChangeCoord() );
+  }
+
+  myIsComputed = true;
+
+  return setErrorCode( ERR_OK );
+}
+
+//=======================================================================
+//function : undefinedXYZ
+//purpose  : 
+//=======================================================================
+
+static const gp_XYZ& undefinedXYZ()
+{
+  static gp_XYZ xyz( 1.e100, 0., 0. );
+  return xyz;
+}
+
+//=======================================================================
+//function : isDefined
+//purpose  : 
+//=======================================================================
+
+inline static bool isDefined(const gp_XYZ& theXYZ)
+{
+  return theXYZ.X() < 1.e100;
+}
+
+//=======================================================================
+//function : Apply
+//purpose  : Compute nodes coordinates applying
+//           the loaded pattern to <theFaces>. The first key-point
+//           will be mapped into <theNodeIndexOnKeyPoint1>-th node
+//=======================================================================
+
+bool SMESH_Pattern::Apply (SMESH_Mesh*                     theMesh,
+                           std::set<const SMDS_MeshFace*>& theFaces,
+                           const int                       theNodeIndexOnKeyPoint1,
+                           const bool                      theReverse)
+{
+  MESSAGE(" ::Apply(set<MeshFace>) " );
+
+  if ( !IsLoaded() ) {
+    MESSAGE( "Pattern not loaded" );
+    return setErrorCode( ERR_APPL_NOT_LOADED );
+  }
+
+  // find points on edges, it fills myNbKeyPntInBoundary
+  if ( !findBoundaryPoints() )
+    return false;
+
+  // check that there are no holes in a pattern
+  if (myNbKeyPntInBoundary.size() > 1 ) {
+    return setErrorCode( ERR_APPL_BAD_NB_VERTICES );
+  }
+
+  myShape.Nullify();
+  myXYZ.clear();
+  myElemXYZIDs.clear();
+  myXYZIdToNodeMap.clear();
+  myElements.clear();
+  myIdsOnBoundary.clear();
+  myReverseConnectivity.clear();
+
+  myXYZ.resize( myPoints.size() * theFaces.size(), undefinedXYZ() );
+  myElements.reserve( theFaces.size() );
+
+  int ind1 = 0; // lowest point index for a face
+
+  // meshed geometry
+  TopoDS_Shape shape;
+//   int          shapeID = 0;
+//   SMESH_MeshEditor editor( theMesh );
+
+  // apply to each face in theFaces set
+  set<const SMDS_MeshFace*>::iterator face = theFaces.begin();
+  for ( ; face != theFaces.end(); ++face )
+  {
+//     int curShapeId = editor.FindShape( *face );
+//     if ( curShapeId != shapeID ) {
+//       if ( curShapeId )
+//         shape = theMesh->GetMeshDS()->IndexToShape( curShapeId );
+//       else
+//         shape.Nullify();
+//       shapeID = curShapeId;
+//     }
+    bool ok;
+    if ( shape.IsNull() )
+      ok = Apply( *face, theNodeIndexOnKeyPoint1, theReverse );
+    else
+      ok = Apply( theMesh, *face, shape, theNodeIndexOnKeyPoint1, theReverse );
+    if ( !ok ) {
+      MESSAGE( "Failed on " << *face );
+      continue;
+    }
+    myElements.push_back( *face );
+
+    // store computed points belonging to elements
+    list< TElemDef >::iterator ll = myElemPointIDs.begin();
+    for ( ; ll != myElemPointIDs.end(); ++ll )
+    {
+      myElemXYZIDs.push_back(TElemDef());
+      TElemDef& xyzIds = myElemXYZIDs.back();
+      TElemDef& pIds = *ll;
+      for ( TElemDef::iterator id = pIds.begin(); id != pIds.end(); id++ ) {
+        int pIndex = *id + ind1;
+        xyzIds.push_back( pIndex );
+        myXYZ[ pIndex ] = myPoints[ *id ].myXYZ.XYZ();
+        myReverseConnectivity[ pIndex ].push_back( & xyzIds );
+      }
+    }
+    // put points on links to myIdsOnBoundary,
+    // they will be used to sew new elements on adjacent refined elements
+    int nbNodes = (*face)->NbCornerNodes(), eID = nbNodes + 1;
+    for ( int i = 0; i < nbNodes; i++ )
+    {
+      list< TPoint* > & linkPoints = getShapePoints( eID++ );
+      const SMDS_MeshNode* n1 = myOrderedNodes[ i ];
+      const SMDS_MeshNode* n2 = myOrderedNodes[( i+1 ) % nbNodes ];
+      // make a link and a node set
+      TNodeSet linkSet, node1Set;
+      linkSet.insert( n1 );
+      linkSet.insert( n2 );
+      node1Set.insert( n1 );
+      list< TPoint* >::iterator p = linkPoints.begin();
+      {
+        // map the first link point to n1
+        int nId = ( *p - &myPoints[0] ) + ind1;
+        myXYZIdToNodeMap[ nId ] = n1;
+        list< list< int > >& groups = myIdsOnBoundary[ node1Set ];
+        groups.push_back(list< int > ());
+        groups.back().push_back( nId );
+      }
+      // add the linkSet to the map
+      list< list< int > >& groups = myIdsOnBoundary[ linkSet ];
+      groups.push_back(list< int > ());
+      list< int >& indList = groups.back();
+      // add points to the map excluding the end points
+      for ( p++; *p != linkPoints.back(); p++ )
+        indList.push_back( ( *p - &myPoints[0] ) + ind1 );
+    }
+    ind1 += myPoints.size();
+  }
+
+  return !myElemXYZIDs.empty();
+}
+
+//=======================================================================
+//function : Apply
+//purpose  : Compute nodes coordinates applying
+//           the loaded pattern to <theVolumes>. The (0,0,0) key-point
+//           will be mapped into <theNode000Index>-th node. The
+//           (0,0,1) key-point will be mapped into <theNode000Index>-th
+//           node.
+//=======================================================================
+
+bool SMESH_Pattern::Apply (std::set<const SMDS_MeshVolume*> & theVolumes,
+                           const int                          theNode000Index,
+                           const int                          theNode001Index)
+{
+  MESSAGE(" ::Apply(set<MeshVolumes>) " );
+
+  if ( !IsLoaded() ) {
+    MESSAGE( "Pattern not loaded" );
+    return setErrorCode( ERR_APPL_NOT_LOADED );
+  }
+
+   // bind ID to points
+  if ( !findBoundaryPoints() )
+    return false;
+
+  // check that there are no holes in a pattern
+  if (myNbKeyPntInBoundary.size() > 1 ) {
+    return setErrorCode( ERR_APPL_BAD_NB_VERTICES );
+  }
+
+  myShape.Nullify();
+  myXYZ.clear();
+  myElemXYZIDs.clear();
+  myXYZIdToNodeMap.clear();
+  myElements.clear();
+  myIdsOnBoundary.clear();
+  myReverseConnectivity.clear();
+
+  myXYZ.resize( myPoints.size() * theVolumes.size(), undefinedXYZ() );
+  myElements.reserve( theVolumes.size() );
+
+  // to find point index
+  map< TPoint*, int > pointIndex;
+  for ( int i = 0; i < myPoints.size(); i++ )
+    pointIndex.insert( make_pair( & myPoints[ i ], i ));
+
+  int ind1 = 0; // lowest point index for an element
+
+  // apply to each element in theVolumes set
+  set<const SMDS_MeshVolume*>::iterator vol = theVolumes.begin();
+  for ( ; vol != theVolumes.end(); ++vol )
+  {
+    if ( !Apply( *vol, theNode000Index, theNode001Index )) {
+      MESSAGE( "Failed on " << *vol );
+      continue;
+    }
+    myElements.push_back( *vol );
+
+    // store computed points belonging to elements
+    list< TElemDef >::iterator ll = myElemPointIDs.begin();
+    for ( ; ll != myElemPointIDs.end(); ++ll )
+    {
+      myElemXYZIDs.push_back(TElemDef());
+      TElemDef& xyzIds = myElemXYZIDs.back();
+      TElemDef& pIds = *ll;
+      for ( TElemDef::iterator id = pIds.begin(); id != pIds.end(); id++ ) {
+        int pIndex = *id + ind1;
+        xyzIds.push_back( pIndex );
+        myXYZ[ pIndex ] = myPoints[ *id ].myXYZ.XYZ();
+        myReverseConnectivity[ pIndex ].push_back( & xyzIds );
+      }
+    }
+    // put points on edges and faces to myIdsOnBoundary,
+    // they will be used to sew new elements on adjacent refined elements
+    for ( int Id = SMESH_Block::ID_V000; Id <= SMESH_Block::ID_F1yz; Id++ )
+    {
+      // make a set of sub-points
+      TNodeSet subNodes;
+      vector< int > subIDs;
+      if ( SMESH_Block::IsVertexID( Id )) {
+        subNodes.insert( myOrderedNodes[ Id - 1 ]);
+      }
+      else if ( SMESH_Block::IsEdgeID( Id )) {
+        SMESH_Block::GetEdgeVertexIDs( Id, subIDs );
+        subNodes.insert( myOrderedNodes[ subIDs.front() - 1 ]);
+        subNodes.insert( myOrderedNodes[ subIDs.back() - 1 ]);
+      }
+      else {
+        SMESH_Block::GetFaceEdgesIDs( Id, subIDs );
+        int e1 = subIDs[ 0 ], e2 = subIDs[ 1 ];
+        SMESH_Block::GetEdgeVertexIDs( e1, subIDs );
+        subNodes.insert( myOrderedNodes[ subIDs.front() - 1 ]);
+        subNodes.insert( myOrderedNodes[ subIDs.back() - 1 ]);
+        SMESH_Block::GetEdgeVertexIDs( e2, subIDs );
+        subNodes.insert( myOrderedNodes[ subIDs.front() - 1 ]);
+        subNodes.insert( myOrderedNodes[ subIDs.back() - 1 ]);
+      }
+      // add points
+      list< TPoint* > & points = getShapePoints( Id );
+      list< TPoint* >::iterator p = points.begin();
+      list< list< int > >& groups = myIdsOnBoundary[ subNodes ];
+      groups.push_back(list< int > ());
+      list< int >& indList = groups.back();
+      for ( ; p != points.end(); p++ )
+        indList.push_back( pointIndex[ *p ] + ind1 );
+      if ( subNodes.size() == 1 ) // vertex case
+        myXYZIdToNodeMap[ indList.back() ] = myOrderedNodes[ Id - 1 ];
+    }
+    ind1 += myPoints.size();
+  }
+
+  return !myElemXYZIDs.empty();
+}
+
+//=======================================================================
+//function : Load
+//purpose  : Create a pattern from the mesh built on <theBlock>
+//=======================================================================
+
+bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*         theMesh,
+                          const TopoDS_Shell& theBlock)
+{
+  MESSAGE(" ::Load(volume) " );
+  Clear();
+  myIs2D = false;
+  SMESHDS_SubMesh * aSubMesh;
+
+  const bool isQuadMesh = theMesh->NbVolumes( ORDER_QUADRATIC );
+
+  // load shapes in myShapeIDMap
+  SMESH_Block block;
+  TopoDS_Vertex v1, v2;
+  if ( !block.LoadBlockShapes( theBlock, v1, v2, myShapeIDMap ))
+    return setErrorCode( ERR_LOADV_BAD_SHAPE );
+
+  // count nodes
+  int nbNodes = 0, shapeID;
+  for ( shapeID = 1; shapeID <= myShapeIDMap.Extent(); shapeID++ )
+  {
+    const TopoDS_Shape& S = myShapeIDMap( shapeID );
+    aSubMesh = getSubmeshWithElements( theMesh, S );
+    if ( aSubMesh )
+      nbNodes += aSubMesh->NbNodes();
+  }
+  myPoints.resize( nbNodes );
+
+  // load U of points on edges
+  TNodePointIDMap nodePointIDMap;
+  int iPoint = 0;
+  for ( shapeID = 1; shapeID <= myShapeIDMap.Extent(); shapeID++ )
+  {
+    const TopoDS_Shape& S = myShapeIDMap( shapeID );
+    list< TPoint* > & shapePoints = getShapePoints( shapeID );
+    aSubMesh = getSubmeshWithElements( theMesh, S );
+    if ( ! aSubMesh ) continue;
+    SMDS_NodeIteratorPtr nIt = aSubMesh->GetNodes();
+    if ( !nIt->more() ) continue;
+
+      // store a node and a point
+    while ( nIt->more() ) {
+      const SMDS_MeshNode* node = smdsNode( nIt->next() );
+      if ( isQuadMesh && SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, SMDSAbs_Volume ))
+        continue;
+      nodePointIDMap.insert( make_pair( node, iPoint ));
+      if ( block.IsVertexID( shapeID ))
+        myKeyPointIDs.push_back( iPoint );
+      TPoint* p = & myPoints[ iPoint++ ];
+      shapePoints.push_back( p );
+      p->myXYZ.SetCoord( node->X(), node->Y(), node->Z() );
+      p->myInitXYZ.SetCoord( 0,0,0 );
+    }
+    list< TPoint* >::iterator pIt = shapePoints.begin();
+
+    // compute init XYZ
+    switch ( S.ShapeType() )
+    {
+    case TopAbs_VERTEX:
+    case TopAbs_EDGE: {
+
+      for ( ; pIt != shapePoints.end(); pIt++ ) {
+        double * coef = block.GetShapeCoef( shapeID );
+        for ( int iCoord = 1; iCoord <= 3; iCoord++ )
+          if ( coef[ iCoord - 1] > 0 )
+            (*pIt)->myInitXYZ.SetCoord( iCoord, 1. );
       }
       if ( S.ShapeType() == TopAbs_VERTEX )
         break;
@@ -2662,16 +3233,17 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*         theMesh,
       const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( S );
       double f,l;
       BRep_Tool::Range( edge, f, l );
-      int iCoord     = TBlock::GetCoordIndOnEdge( shapeID );
-      bool isForward = TBlock::IsForwardEdge( edge, myShapeIDMap );
+      int iCoord     = SMESH_Block::GetCoordIndOnEdge( shapeID );
+      bool isForward = SMESH_Block::IsForwardEdge( edge, myShapeIDMap );
       pIt = shapePoints.begin();
       nIt = aSubMesh->GetNodes();
       for ( ; nIt->more(); pIt++ )
       {
-        const SMDS_MeshNode* node = 
-          static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nIt->next() );
+        const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
+        if ( isQuadMesh && SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, SMDSAbs_Edge ))
+          continue;
         const SMDS_EdgePosition* epos =
-          static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(node->GetPosition().get());
+          static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(node->GetPosition());
         double u = ( epos->GetUParameter() - f ) / ( l - f );
         (*pIt)->myInitXYZ.SetCoord( iCoord, isForward ? u : 1 - u );
       }
@@ -2690,188 +3262,978 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*         theMesh,
 
   // load elements
 
-  SMESHDS_SubMesh * aSubMesh = aMeshDS->MeshElements( theBlock );
-  if ( aSubMesh )
+  aSubMesh = getSubmeshWithElements( theMesh, theBlock );
+  if ( aSubMesh )
+  {
+    SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = aSubMesh->GetElements();
+    while ( elemIt->more() ) {
+      const SMDS_MeshElement* elem = elemIt->next();
+      myElemPointIDs.push_back( TElemDef() );
+      TElemDef& elemPoints = myElemPointIDs.back();
+      int nbNodes = elem->NbCornerNodes();
+      for ( int i = 0;i < nbNodes; ++i )
+        elemPoints.push_back( nodePointIDMap[ elem->GetNode( i )]);
+    }
+  }
+
+  myIsBoundaryPointsFound = true;
+
+  return setErrorCode( ERR_OK );
+}
+
+//=======================================================================
+//function : getSubmeshWithElements
+//purpose  : return submesh containing elements bound to theBlock in theMesh
+//=======================================================================
+
+SMESHDS_SubMesh * SMESH_Pattern::getSubmeshWithElements(SMESH_Mesh*         theMesh,
+                                                        const TopoDS_Shape& theShape)
+{
+  SMESHDS_SubMesh * aSubMesh = theMesh->GetMeshDS()->MeshElements( theShape );
+  if ( aSubMesh && ( aSubMesh->GetElements()->more() || aSubMesh->GetNodes()->more() ))
+    return aSubMesh;
+
+  if ( theShape.ShapeType() == TopAbs_SHELL )
+  {
+    // look for submesh of VOLUME
+    TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( theMesh->GetAncestors( theShape ));
+    for (; it.More(); it.Next()) {
+      aSubMesh = theMesh->GetMeshDS()->MeshElements( it.Value() );
+      if ( aSubMesh && ( aSubMesh->GetElements()->more() || aSubMesh->GetNodes()->more() ))
+        return aSubMesh;
+    }
+  }
+  return 0;
+}
+
+
+//=======================================================================
+//function : Apply
+//purpose  : Compute nodes coordinates applying
+//           the loaded pattern to <theBlock>. The (0,0,0) key-point
+//           will be mapped into <theVertex000>. The (0,0,1)
+//           fifth key-point will be mapped into <theVertex001>.
+//=======================================================================
+
+bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Shell&  theBlock,
+                           const TopoDS_Vertex& theVertex000,
+                           const TopoDS_Vertex& theVertex001)
+{
+  MESSAGE(" ::Apply(volume) " );
+
+  if (!findBoundaryPoints()     || // bind ID to points
+      !setShapeToMesh( theBlock )) // check theBlock is a suitable shape
+    return false;
+
+  SMESH_Block block;  // bind ID to shape
+  if (!block.LoadBlockShapes( theBlock, theVertex000, theVertex001, myShapeIDMap ))
+    return setErrorCode( ERR_APPLV_BAD_SHAPE );
+
+  // compute XYZ of points on shapes
+
+  for ( int shapeID = 1; shapeID <= myShapeIDMap.Extent(); shapeID++ )
+  {
+    list< TPoint* > & shapePoints = getShapePoints( shapeID );
+    list< TPoint* >::iterator pIt = shapePoints.begin();
+    const TopoDS_Shape& S = myShapeIDMap( shapeID );
+    switch ( S.ShapeType() )
+    {
+    case TopAbs_VERTEX: {
+
+      for ( ; pIt != shapePoints.end(); pIt++ )
+        block.VertexPoint( shapeID, (*pIt)->myXYZ.ChangeCoord() );
+      break;
+    }
+    case TopAbs_EDGE: {
+
+      for ( ; pIt != shapePoints.end(); pIt++ )
+        block.EdgePoint( shapeID, (*pIt)->myInitXYZ, (*pIt)->myXYZ.ChangeCoord() );
+      break;
+    }
+    case TopAbs_FACE: {
+
+      for ( ; pIt != shapePoints.end(); pIt++ )
+        block.FacePoint( shapeID, (*pIt)->myInitXYZ, (*pIt)->myXYZ.ChangeCoord() );
+      break;
+    }
+    default:
+      for ( ; pIt != shapePoints.end(); pIt++ )
+        block.ShellPoint( (*pIt)->myInitXYZ, (*pIt)->myXYZ.ChangeCoord() );
+    }
+  } // loop on block sub-shapes
+
+  myIsComputed = true;
+
+  return setErrorCode( ERR_OK );
+}
+
+//=======================================================================
+//function : Apply
+//purpose  : Compute nodes coordinates applying
+//           the loaded pattern to <theVolume>. The (0,0,0) key-point
+//           will be mapped into <theNode000Index>-th node. The
+//           (0,0,1) key-point will be mapped into <theNode000Index>-th
+//           node.
+//=======================================================================
+
+bool SMESH_Pattern::Apply (const SMDS_MeshVolume* theVolume,
+                           const int              theNode000Index,
+                           const int              theNode001Index)
+{
+  //MESSAGE(" ::Apply(MeshVolume) " );
+
+  if (!findBoundaryPoints()) // bind ID to points
+    return false;
+
+  SMESH_Block block;  // bind ID to shape
+  if (!block.LoadMeshBlock( theVolume, theNode000Index, theNode001Index, myOrderedNodes ))
+    return setErrorCode( ERR_APPLV_BAD_SHAPE );
+  // compute XYZ of points on shapes
+
+  for ( int ID = SMESH_Block::ID_V000; ID <= SMESH_Block::ID_Shell; ID++ )
+  {
+    list< TPoint* > & shapePoints = getShapePoints( ID );
+    list< TPoint* >::iterator pIt = shapePoints.begin();
+
+    if ( block.IsVertexID( ID ))
+      for ( ; pIt != shapePoints.end(); pIt++ ) {
+        block.VertexPoint( ID, (*pIt)->myXYZ.ChangeCoord() );
+      }
+    else if ( block.IsEdgeID( ID ))
+      for ( ; pIt != shapePoints.end(); pIt++ ) {
+        block.EdgePoint( ID, (*pIt)->myInitXYZ, (*pIt)->myXYZ.ChangeCoord() );
+      }
+    else if ( block.IsFaceID( ID ))
+      for ( ; pIt != shapePoints.end(); pIt++ ) {
+        block.FacePoint( ID, (*pIt)->myInitXYZ, (*pIt)->myXYZ.ChangeCoord() );
+      }
+    else
+      for ( ; pIt != shapePoints.end(); pIt++ )
+        block.ShellPoint( (*pIt)->myInitXYZ, (*pIt)->myXYZ.ChangeCoord() );
+  } // loop on block sub-shapes
+
+  myIsComputed = true;
+
+  return setErrorCode( ERR_OK );
+}
+
+//=======================================================================
+//function : mergePoints
+//purpose  : Merge XYZ on edges and/or faces.
+//=======================================================================
+
+void SMESH_Pattern::mergePoints (const bool uniteGroups)
+{
+  map< TNodeSet, list< list< int > > >::iterator idListIt = myIdsOnBoundary.begin();
+  for ( ; idListIt != myIdsOnBoundary.end(); idListIt++ )
   {
-    SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = aSubMesh->GetElements();
-    while ( elemIt->more() ) {
-      SMDS_ElemIteratorPtr nIt = elemIt->next()->nodesIterator();
-      myElemPointIDs.push_back( list< int >() );
-      list< int >& elemPoints = myElemPointIDs.back();
-      while ( nIt->more() )
-        elemPoints.push_back( nodePointIDMap[ nIt->next() ]);
+    list<list< int > >& groups = idListIt->second;
+    if ( groups.size() < 2 )
+      continue;
+
+    // find tolerance
+    const TNodeSet& nodes = idListIt->first;
+    double tol2 = 1.e-10;
+    if ( nodes.size() > 1 ) {
+      Bnd_Box box;
+      TNodeSet::const_iterator n = nodes.begin();
+      for ( ; n != nodes.end(); ++n )
+        box.Add( gp_Pnt( SMESH_TNodeXYZ( *n )));
+      double x, y, z, X, Y, Z;
+      box.Get( x, y, z, X, Y, Z );
+      gp_Pnt p( x, y, z ), P( X, Y, Z );
+      tol2 = 1.e-4 * p.SquareDistance( P );
     }
-  }
 
-  myIsBoundaryPointsFound = true;
+    // to unite groups on link
+    bool unite = ( uniteGroups && nodes.size() == 2 );
+    map< double, int > distIndMap;
+    const SMDS_MeshNode* node = *nodes.begin();
+    gp_Pnt P = SMESH_TNodeXYZ( node );
 
-  return setErrorCode( ERR_OK );
+    // compare points, replace indices
+
+    list< int >::iterator ind1, ind2;
+    list< list< int > >::iterator grpIt1, grpIt2;
+    for ( grpIt1 = groups.begin(); grpIt1 != groups.end(); grpIt1++ )
+    {
+      list< int >& indices1 = *grpIt1;
+      grpIt2 = grpIt1;
+      for ( grpIt2++; grpIt2 != groups.end(); grpIt2++ )
+      {
+        list< int >& indices2 = *grpIt2;
+        for ( ind1 = indices1.begin(); ind1 != indices1.end(); ind1++ )
+        {
+          gp_XYZ& p1 = myXYZ[ *ind1 ];
+          ind2 = indices2.begin();
+          while ( ind2 != indices2.end() )
+          {
+            gp_XYZ& p2 = myXYZ[ *ind2 ];
+            //MESSAGE("COMP: " << *ind1 << " " << *ind2 << " X: " << p2.X() << " tol2: " << tol2);
+            if ( ( p1 - p2 ).SquareModulus() <= tol2 )
+            {
+              ASSERT( myReverseConnectivity.find( *ind2 ) != myReverseConnectivity.end() );
+              list< TElemDef* > & elemXYZIDsList = myReverseConnectivity[ *ind2 ];
+              list< TElemDef* >::iterator elemXYZIDs = elemXYZIDsList.begin();
+              for ( ; elemXYZIDs != elemXYZIDsList.end(); elemXYZIDs++ )
+              {
+                //MESSAGE( " Replace " << *ind2 << " with " << *ind1 );
+                myXYZ[ *ind2 ] = undefinedXYZ();
+                replace( (*elemXYZIDs)->begin(), (*elemXYZIDs)->end(), *ind2, *ind1 );
+              }
+              ind2 = indices2.erase( ind2 );
+            }
+            else
+              ind2++;
+          }
+        }
+      }
+      if ( unite ) { // sort indices using distIndMap
+        for ( ind1 = indices1.begin(); ind1 != indices1.end(); ind1++ )
+        {
+          ASSERT( isDefined( myXYZ[ *ind1 ] ));
+          double dist = P.SquareDistance( myXYZ[ *ind1 ]);
+          distIndMap.insert( make_pair( dist, *ind1 ));
+        }
+      }
+    }
+    if ( unite ) { // put all sorted indices into the first group
+      list< int >& g = groups.front();
+      g.clear();
+      map< double, int >::iterator dist_ind = distIndMap.begin();
+      for ( ; dist_ind != distIndMap.end(); dist_ind++ )
+        g.push_back( dist_ind->second );
+    }
+  } // loop on myIdsOnBoundary
 }
 
 //=======================================================================
-//function : Apply
-//purpose  : Compute nodes coordinates applying
-//           the loaded pattern to <theBlock>. The (0,0,0) key-point
-//           will be mapped into <theVertex000>. The (0,0,1)
-//           fifth key-point will be mapped into <theVertex001>.
+//function : makePolyElements
+//purpose  : prepare intermediate data to create Polygons and Polyhedrons
 //=======================================================================
 
-bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Shell&  theBlock,
-                           const TopoDS_Vertex& theVertex000,
-                           const TopoDS_Vertex& theVertex001)
+void SMESH_Pattern::
+  makePolyElements(const vector< const SMDS_MeshNode* >& theNodes,
+                   const bool                            toCreatePolygons,
+                   const bool                            toCreatePolyedrs)
 {
-  MESSAGE(" ::Apply(volume) " );
+  myPolyElemXYZIDs.clear();
+  myPolyElems.clear();
+  myPolyElems.reserve( myIdsOnBoundary.size() );
+
+  // make a set of refined elements
+  TIDSortedElemSet avoidSet, elemSet;
+  std::vector<const SMDS_MeshElement*>::iterator itv =  myElements.begin();
+  for(; itv!=myElements.end(); itv++) {
+    const SMDS_MeshElement* el = (*itv);
+    avoidSet.insert( el );
+  }
+  //avoidSet.insert( myElements.begin(), myElements.end() );
 
-  TBlock block( theBlock );
+  map< TNodeSet, list< list< int > > >::iterator indListIt, nn_IdList;
 
-  if (!findBoundaryPoints()     || // bind ID to points
-      !setShapeToMesh( theBlock )) // check theBlock is a suitable shape
-    return false;
+  if ( toCreatePolygons )
+  {
+    int lastFreeId = myXYZ.size();
 
-  if (!block.LoadBlockShapes( theVertex000, theVertex001, myShapeIDMap )) // bind ID to shape
-    return setErrorCode( ERR_APPLV_BAD_SHAPE );
+    // loop on links of refined elements
+    indListIt = myIdsOnBoundary.begin();
+    for ( ; indListIt != myIdsOnBoundary.end(); indListIt++ )
+    {
+      const TNodeSet & linkNodes = indListIt->first;
+      if ( linkNodes.size() != 2 )
+        continue; // skip face
+      const SMDS_MeshNode* n1 = * linkNodes.begin();
+      const SMDS_MeshNode* n2 = * linkNodes.rbegin();
+
+      list<list< int > >& idGroups = indListIt->second; // ids of nodes to build
+      if ( idGroups.empty() || idGroups.front().empty() )
+        continue;
 
-  // compute XYZ of points on shapes
+      // find not refined face having n1-n2 link
 
-  for ( int shapeID = 1; shapeID <= myShapeIDMap.Extent(); shapeID++ )
+      while (true)
+      {
+        const SMDS_MeshElement* face =
+          SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, elemSet, avoidSet );
+        if ( face )
+        {
+          avoidSet.insert ( face );
+          myPolyElems.push_back( face );
+
+          // some links of <face> are split;
+          // make list of xyz for <face>
+          myPolyElemXYZIDs.push_back(TElemDef());
+          TElemDef & faceNodeIds = myPolyElemXYZIDs.back();
+          // loop on links of a <face>
+          SMDS_ElemIteratorPtr nIt = face->nodesIterator();
+          int i = 0, nbNodes = face->NbNodes();
+          vector<const SMDS_MeshNode*> nodes( nbNodes + 1 );
+          while ( nIt->more() )
+            nodes[ i++ ] = smdsNode( nIt->next() );
+          nodes[ i ] = nodes[ 0 ];
+          for ( i = 0; i < nbNodes; ++i )
+          {
+            // look for point mapped on a link
+            TNodeSet faceLinkNodes;
+            faceLinkNodes.insert( nodes[ i ] );
+            faceLinkNodes.insert( nodes[ i + 1 ] );
+            if ( faceLinkNodes == linkNodes )
+              nn_IdList = indListIt;
+            else
+              nn_IdList = myIdsOnBoundary.find( faceLinkNodes );
+            // add face point ids
+            faceNodeIds.push_back( ++lastFreeId );
+            myXYZIdToNodeMap.insert( make_pair( lastFreeId, nodes[ i ]));
+            if ( nn_IdList != myIdsOnBoundary.end() )
+            {
+              // there are points mapped on a link
+              list< int >& mappedIds = nn_IdList->second.front();
+              if ( isReversed( nodes[ i ], mappedIds ))
+                faceNodeIds.insert (faceNodeIds.end(),mappedIds.rbegin(), mappedIds.rend() );
+              else
+                faceNodeIds.insert (faceNodeIds.end(),mappedIds.begin(), mappedIds.end() );
+            }
+          } // loop on links of a <face>
+        } // if ( face )
+        else
+          break;
+      } // while (true)
+
+      if ( myIs2D && idGroups.size() > 1 ) {
+
+        // sew new elements on 2 refined elements sharing n1-n2 link
+
+        list< int >& idsOnLink = idGroups.front();
+        // temporarily add ids of link nodes to idsOnLink
+        bool rev = isReversed( n1, idsOnLink );
+        for ( int i = 0; i < 2; ++i )
+        {
+          TNodeSet nodeSet;
+          nodeSet.insert( i ? n2 : n1 );
+          ASSERT( myIdsOnBoundary.find( nodeSet ) != myIdsOnBoundary.end() );
+          list<list< int > >& groups = myIdsOnBoundary[ nodeSet ];
+          int nodeId = groups.front().front();
+          bool append = i;
+          if ( rev ) append = !append;
+          if ( append )
+            idsOnLink.push_back( nodeId );
+          else
+            idsOnLink.push_front( nodeId );
+        }
+        list< int >::iterator id = idsOnLink.begin();
+        for ( ; id != idsOnLink.end(); ++id ) // loop on XYZ ids on a link
+        {
+          list< TElemDef* >& elemDefs = myReverseConnectivity[ *id ]; // elems sharing id
+          list< TElemDef* >::iterator pElemDef = elemDefs.begin();
+          for ( ; pElemDef != elemDefs.end(); pElemDef++ ) // loop on elements sharing id
+          {
+            TElemDef* pIdList = *pElemDef; // ptr on list of ids making element up
+            // look for <id> in element definition
+            TElemDef::iterator idDef = find( pIdList->begin(), pIdList->end(), *id );
+            ASSERT ( idDef != pIdList->end() );
+            // look for 2 neighbour ids of <id> in element definition
+            for ( int prev = 0; prev < 2; ++prev ) {
+              TElemDef::iterator idDef2 = idDef;
+              if ( prev )
+                idDef2 = ( idDef2 == pIdList->begin() ) ? --pIdList->end() : --idDef2;
+              else
+                idDef2 = ( ++idDef2 == pIdList->end() ) ? pIdList->begin() : idDef2;
+              // look for idDef2 on a link starting from id
+              list< int >::iterator id2 = find( id, idsOnLink.end(), *idDef2 );
+              if ( id2 != idsOnLink.end() && id != --id2 ) { // found not next to id
+                // insert ids located on link between <id> and <id2>
+                // into the element definition between idDef and idDef2
+                if ( prev )
+                  for ( ; id2 != id; --id2 )
+                    pIdList->insert( idDef, *id2 );
+                else {
+                  list< int >::iterator id1 = id;
+                  for ( ++id1, ++id2; id1 != id2; ++id1 )
+                    pIdList->insert( idDef2, *id1 );
+                }
+              }
+            }
+          }
+        }
+        // remove ids of link nodes
+        idsOnLink.pop_front();
+        idsOnLink.pop_back();
+      }
+    } // loop on myIdsOnBoundary
+  } // if ( toCreatePolygons )
+
+  if ( toCreatePolyedrs )
   {
-    list< TPoint* > & shapePoints = getShapePoints( shapeID );
-    list< TPoint* >::iterator pIt = shapePoints.begin();
-    const TopoDS_Shape& S = myShapeIDMap( shapeID );
-    switch ( S.ShapeType() )
+    // check volumes adjacent to the refined elements
+    SMDS_VolumeTool volTool;
+    vector<const SMDS_MeshElement*>::iterator refinedElem = myElements.begin();
+    for ( ; refinedElem != myElements.end(); ++refinedElem )
     {
-    case TopAbs_VERTEX: {
+      // loop on nodes of refinedElem
+      SMDS_ElemIteratorPtr nIt = (*refinedElem)->nodesIterator();
+      while ( nIt->more() ) {
+        const SMDS_MeshNode* node = smdsNode( nIt->next() );
+        // loop on inverse elements of node
+        SMDS_ElemIteratorPtr eIt = node->GetInverseElementIterator();
+        while ( eIt->more() )
+        {
+          const SMDS_MeshElement* elem = eIt->next();
+          if ( !volTool.Set( elem ) || !avoidSet.insert( elem ).second )
+            continue; // skip faces or refined elements
+          // add polyhedron definition
+          myPolyhedronQuantities.push_back(vector<int> ());
+          myPolyElemXYZIDs.push_back(TElemDef());
+          vector<int>& quantity = myPolyhedronQuantities.back();
+          TElemDef &   elemDef  = myPolyElemXYZIDs.back();
+          // get definitions of new elements on volume faces
+          bool makePoly = false;
+          for ( int iF = 0; iF < volTool.NbFaces(); ++iF )
+          {
+            if ( getFacesDefinition(volTool.GetFaceNodes( iF ),
+                                    volTool.NbFaceNodes( iF ),
+                                    theNodes, elemDef, quantity))
+              makePoly = true;
+          }
+          if ( makePoly )
+            myPolyElems.push_back( elem );
+          else {
+            myPolyhedronQuantities.pop_back();
+            myPolyElemXYZIDs.pop_back();
+          }
+        }
+      }
+    }
+  }
+}
 
-      for ( ; pIt != shapePoints.end(); pIt++ )
-        block.VertexPoint( shapeID, (*pIt)->myXYZ.ChangeCoord() );
-      break;
+//=======================================================================
+//function : getFacesDefinition
+//purpose  : return faces definition for a volume face defined by theBndNodes
+//=======================================================================
+
+bool SMESH_Pattern::
+  getFacesDefinition(const SMDS_MeshNode**                 theBndNodes,
+                     const int                             theNbBndNodes,
+                     const vector< const SMDS_MeshNode* >& theNodes,
+                     list< int >&                          theFaceDefs,
+                     vector<int>&                          theQuantity)
+{
+  bool makePoly = false;
+
+  set< const SMDS_MeshNode* > bndNodeSet( theBndNodes, theBndNodes + theNbBndNodes);
+
+  map< TNodeSet, list< list< int > > >::iterator nn_IdList;
+
+  // make a set of all nodes on a face
+  set< int > ids;
+  if ( !myIs2D ) { // for 2D, merge only edges
+    nn_IdList = myIdsOnBoundary.find( bndNodeSet );
+    if ( nn_IdList != myIdsOnBoundary.end() ) {
+      list< int > & faceIds = nn_IdList->second.front();
+      if ( !faceIds.empty() ) {
+        makePoly = true;
+        ids.insert( faceIds.begin(), faceIds.end() );
+      }
     }
-    case TopAbs_EDGE: {
+  }
 
-      for ( ; pIt != shapePoints.end(); pIt++ )
-        block.EdgePoint( shapeID, (*pIt)->myInitXYZ, (*pIt)->myXYZ.ChangeCoord() );
-      break;
+  // add ids on links and bnd nodes
+  int lastFreeId = Max( myXYZIdToNodeMap.rbegin()->first, theNodes.size() );
+  TElemDef faceDef; // definition for the case if there is no new adjacent volumes
+  for ( int iN = 0; iN < theNbBndNodes; ++iN )
+  {
+    // add id of iN-th bnd node
+    TNodeSet nSet;
+    nSet.insert( theBndNodes[ iN ] );
+    nn_IdList = myIdsOnBoundary.find( nSet );
+    int bndId = ++lastFreeId;
+    if ( nn_IdList != myIdsOnBoundary.end() ) {
+      bndId = nn_IdList->second.front().front();
+      ids.insert( bndId );
     }
-    case TopAbs_FACE: {
+    else {
+      myXYZIdToNodeMap.insert( make_pair( bndId, theBndNodes[ iN ] ));
+    }
+    faceDef.push_back( bndId );
+    // add ids on a link
+    TNodeSet linkNodes;
+    linkNodes.insert( theBndNodes[ iN ]);
+    linkNodes.insert( theBndNodes[ (iN + 1) % theNbBndNodes] );
+    nn_IdList = myIdsOnBoundary.find( linkNodes );
+    if ( nn_IdList != myIdsOnBoundary.end() ) {
+      list< int > & linkIds = nn_IdList->second.front();
+      if ( !linkIds.empty() )
+      {
+        makePoly = true;
+        ids.insert( linkIds.begin(), linkIds.end() );
+        if ( isReversed( theBndNodes[ iN ], linkIds ))
+          faceDef.insert( faceDef.end(), linkIds.begin(), linkIds.end() );
+        else
+          faceDef.insert( faceDef.end(), linkIds.rbegin(), linkIds.rend() );
+      }
+    }
+  }
 
-      for ( ; pIt != shapePoints.end(); pIt++ )
-        block.FacePoint( shapeID, (*pIt)->myInitXYZ, (*pIt)->myXYZ.ChangeCoord() );
-      break;
+  // find faces definition of new volumes
+
+  bool defsAdded = false;
+  if ( !myIs2D ) { // for 2D, merge only edges
+    SMDS_VolumeTool vol;
+    set< TElemDef* > checkedVolDefs;
+    set< int >::iterator id = ids.begin();
+    for ( ; id != ids.end(); ++id )
+    {
+      // definitions of volumes sharing id
+      list< TElemDef* >& defList = myReverseConnectivity[ *id ];
+      ASSERT( !defList.empty() );
+      // loop on volume definitions
+      list< TElemDef* >::iterator pIdList = defList.begin();
+      for ( ; pIdList != defList.end(); ++pIdList)
+      {
+        if ( !checkedVolDefs.insert( *pIdList ).second )
+          continue; // skip already checked volume definition
+        vector< int > idVec( (*pIdList)->begin(), (*pIdList)->end() );
+        // loop on face defs of a volume
+        SMDS_VolumeTool::VolumeType volType = vol.GetType( idVec.size() );
+        if ( volType == SMDS_VolumeTool::UNKNOWN )
+          continue;
+        int nbFaces = vol.NbFaces( volType );
+        for ( int iF = 0; iF < nbFaces; ++iF )
+        {
+          const int* nodeInds = vol.GetFaceNodesIndices( volType, iF, true );
+          int iN, nbN = vol.NbFaceNodes( volType, iF );
+          // check if all nodes of a faces are in <ids>
+          bool all = true;
+          for ( iN = 0; iN < nbN && all; ++iN ) {
+            int nodeId = idVec[ nodeInds[ iN ]];
+            all = ( ids.find( nodeId ) != ids.end() );
+          }
+          if ( all ) {
+            // store a face definition
+            for ( iN = 0; iN < nbN; ++iN ) {
+              theFaceDefs.push_back( idVec[ nodeInds[ iN ]]);
+            }
+            theQuantity.push_back( nbN );
+            defsAdded = true;
+          }
+        }
+      }
     }
-    default:
-      for ( ; pIt != shapePoints.end(); pIt++ )
-        block.ShellPoint( (*pIt)->myInitXYZ, (*pIt)->myXYZ.ChangeCoord() );
+  }
+  if ( !defsAdded ) {
+    theQuantity.push_back( faceDef.size() );
+    theFaceDefs.splice( theFaceDefs.end(), faceDef );
+  }
+
+  return makePoly;
+}
+
+//=======================================================================
+//function : clearSubMesh
+//purpose  : 
+//=======================================================================
+
+static bool clearSubMesh( SMESH_Mesh*         theMesh,
+                          const TopoDS_Shape& theShape)
+{
+  bool removed = false;
+  if ( SMESH_subMesh * aSubMesh = theMesh->GetSubMeshContaining( theShape ))
+  {
+    removed = !aSubMesh->IsEmpty();
+    if ( removed )
+      aSubMesh->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CLEAN );
+  }
+  else {
+    SMESHDS_Mesh* aMeshDS = theMesh->GetMeshDS();
+    if ( SMESHDS_SubMesh* aSubMeshDS = aMeshDS->MeshElements( theShape ))
+    {
+      SMDS_ElemIteratorPtr eIt = aSubMeshDS->GetElements();
+      removed = eIt->more();
+      while ( eIt->more() )
+        aMeshDS->RemoveElement( eIt->next() );
+      SMDS_NodeIteratorPtr nIt = aSubMeshDS->GetNodes();
+      removed = removed || nIt->more();
+      while ( nIt->more() )
+        aMeshDS->RemoveNode( smdsNode( nIt->next() ));
     }
-  } // loop on block sub-shapes
+  }
+  return removed;
+}
 
-  myIsComputed = true;
+//=======================================================================
+//function : clearMesh
+//purpose  : clear mesh elements existing on myShape in theMesh
+//=======================================================================
 
-  return setErrorCode( ERR_OK );
+void SMESH_Pattern::clearMesh(SMESH_Mesh* theMesh) const
+{
+
+  if ( !myShape.IsNull() )
+  {
+    if ( !clearSubMesh( theMesh, myShape ) && !myIs2D ) { // myShape is SHELL but volumes may be bound to SOLID
+      TopTools_ListIteratorOfListOfShape it( theMesh->GetAncestors( myShape ));
+      for (; it.More() && it.Value().ShapeType() == TopAbs_SOLID; it.Next())
+      {
+        clearSubMesh( theMesh, it.Value() );
+      }
+    }
+  }
 }
 
 //=======================================================================
 //function : MakeMesh
 //purpose  : Create nodes and elements in <theMesh> using nodes
 //           coordinates computed by either of Apply...() methods
+// WARNING : StdMeshers_Projection_... relies on MakeMesh() behavior: that
+//           it does not care of nodes and elements already existing on
+//           sub-shapes. DO NOT MERGE them or modify also StdMeshers_Projection_..
 //=======================================================================
 
-bool SMESH_Pattern::MakeMesh(SMESH_Mesh* theMesh)
+bool SMESH_Pattern::MakeMesh(SMESH_Mesh* theMesh,
+                             const bool  toCreatePolygons,
+                             const bool  toCreatePolyedrs)
 {
   MESSAGE(" ::MakeMesh() " );
   if ( !myIsComputed )
     return setErrorCode( ERR_MAKEM_NOT_COMPUTED );
 
+  mergePoints( toCreatePolygons );
+
   SMESHDS_Mesh* aMeshDS = theMesh->GetMeshDS();
 
   // clear elements and nodes existing on myShape
-  SMESH_subMesh * aSubMesh = theMesh->GetSubMeshContaining( myShape );
-  SMESHDS_SubMesh * aSubMeshDS = aMeshDS->MeshElements( myShape );
-  if ( aSubMesh )
-    aSubMesh->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CLEAN );
-  else if ( aSubMeshDS )
-  {
-    SMDS_ElemIteratorPtr eIt = aSubMeshDS->GetElements();
-    while ( eIt->more() )
-      aMeshDS->RemoveElement( eIt->next() );
-    SMDS_NodeIteratorPtr nIt = aSubMeshDS->GetNodes();
-    while ( nIt->more() )
-      aMeshDS->RemoveNode( static_cast<const SMDS_MeshNode*>( nIt->next() ));
-  }
+  clearMesh(theMesh);
+
+  bool onMeshElements = ( !myElements.empty() );
 
-  // loop on sub-shapes of myShape: create nodes and build point-node map
-  typedef map< TPoint*, const SMDS_MeshNode* > TPointNodeMap;
-  TPointNodeMap pointNodeMap;
-  map< int, list< TPoint* > >::iterator idPointIt = myShapeIDToPointsMap.begin();
-  for ( ; idPointIt != myShapeIDToPointsMap.end(); idPointIt++ )
+  // Create missing nodes
+
+  vector< const SMDS_MeshNode* > nodesVector; // i-th point/xyz -> node
+  if ( onMeshElements )
   {
-    const TopoDS_Shape & S = myShapeIDMap( (*idPointIt).first );
-    list< TPoint* > & points = (*idPointIt).second;
-    SMESHDS_SubMesh * subMeshDS = aMeshDS->MeshElements( S );
-    SMESH_subMesh * subMesh = theMesh->GetSubMeshContaining( myShape );
-    list< TPoint* >::iterator pIt = points.begin();
-    for ( ; pIt != points.end(); pIt++ )
+    nodesVector.resize( Max( myXYZ.size(), myXYZIdToNodeMap.rbegin()->first ), 0 );
+    map< int, const SMDS_MeshNode*>::iterator i_node = myXYZIdToNodeMap.begin();
+    for ( ; i_node != myXYZIdToNodeMap.end(); i_node++ ) {
+      nodesVector[ i_node->first ] = i_node->second;
+    }
+    for ( int i = 0; i < myXYZ.size(); ++i ) {
+      if ( !nodesVector[ i ] && isDefined( myXYZ[ i ] ) )
+        nodesVector[ i ] = aMeshDS->AddNode (myXYZ[ i ].X(),
+                                             myXYZ[ i ].Y(),
+                                             myXYZ[ i ].Z());
+    }
+    if ( theMesh->HasShapeToMesh() )
     {
-      TPoint* point = *pIt;
-      if ( pointNodeMap.find( point ) != pointNodeMap.end() )
-        continue;
-      SMDS_MeshNode* node = aMeshDS->AddNode (point->myXYZ.X(),
-                                              point->myXYZ.Y(),
-                                              point->myXYZ.Z());
-      pointNodeMap.insert( TPointNodeMap::value_type( point, node ));
-      if ( subMeshDS ) {
-        switch ( S.ShapeType() ) {
-        case TopAbs_VERTEX: {
-          aMeshDS->SetNodeOnVertex( node, TopoDS::Vertex( S ));
-          break;
+      // set nodes on EDGEs (IMP 22368)
+      SMESH_MesherHelper helper( *theMesh );
+      helper.ToFixNodeParameters( true );
+      map< TNodeSet, list< list< int > > >::iterator idListIt = myIdsOnBoundary.begin();
+      for ( ; idListIt != myIdsOnBoundary.end(); idListIt++ )
+      {
+        list<list< int > >& groups = idListIt->second;
+        const TNodeSet&      nodes = idListIt->first;
+        if ( nodes.size() != 2 )
+          continue; // not a link
+        const SMDS_MeshNode* n1 = *nodes.begin();
+        const SMDS_MeshNode* n2 = *nodes.rbegin();
+        TopoDS_Shape S1 = helper.GetSubShapeByNode( n1, aMeshDS );
+        TopoDS_Shape S2 = helper.GetSubShapeByNode( n2, aMeshDS );
+        if ( S1.IsNull() || S1.ShapeType() < TopAbs_EDGE ||
+             S2.IsNull() || S2.ShapeType() < TopAbs_EDGE )
+          continue;
+        TopoDS_Shape S;
+        if ( S1.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
+        {
+          if ( S1 == S2 || helper.IsSubShape( S2, S1 ))
+            S = S1;
+        }
+        else if ( S2.ShapeType() == TopAbs_EDGE )
+        {
+          if ( helper.IsSubShape( S1, S2 ))
+            S = S2;
+        }
+        else
+        {
+          S = helper.GetCommonAncestor( S1, S2, *theMesh, TopAbs_EDGE );
+        } 
+        if ( S.IsNull() )
+          continue;
+        const TopoDS_Edge & E = TopoDS::Edge( S );
+        helper.SetSubShape( E );
+        list<list< int > >::iterator g = groups.begin();
+        for ( ; g != groups.end(); ++g )
+        {
+          list< int >& ids = *g;
+          list< int >::iterator id = ids.begin();
+          for ( ; id != ids.end(); ++id )
+            if ( nodesVector[ *id ] && nodesVector[ *id ]->getshapeId() < 1 )
+            {
+              double u = 1e100;
+              aMeshDS->SetNodeOnEdge( nodesVector[ *id ], E, u );
+              helper.CheckNodeU( E, nodesVector[ *id ], u, 1e-7, true );
+            }
         }
-        case TopAbs_EDGE: {
-          aMeshDS->SetNodeOnEdge( node, TopoDS::Edge( S ));
-          SMDS_EdgePosition* epos =
-            dynamic_cast<SMDS_EdgePosition *>(node->GetPosition().get());
-          epos->SetUParameter( point->myU );
+      }
+    }
+  }  // if ( onMeshElements )
+
+  else
+  {
+    nodesVector.resize( myPoints.size(), 0 );
+
+    // find existing nodes on EDGEs and VERTEXes (IMP 22368)
+    map< int, list< TPoint* > >::iterator idPointIt = myShapeIDToPointsMap.begin();
+    if ( !myShapeIDMap.IsEmpty() && aMeshDS->NbNodes() > 0 )
+
+      for ( ; idPointIt != myShapeIDToPointsMap.end(); idPointIt++ )
+      {
+        const TopoDS_Shape&    S = myShapeIDMap( idPointIt->first );
+        list< TPoint* > & points = idPointIt->second;
+        if ( points.empty() )
+          continue;
+
+        switch ( S.ShapeType() )
+        {
+        case TopAbs_VERTEX:
+        {
+          int pIndex = points.back() - &myPoints[0];
+          if ( !nodesVector[ pIndex ] )
+            nodesVector[ pIndex ] = SMESH_Algo::VertexNode( TopoDS::Vertex( S ), aMeshDS );
           break;
         }
-        case TopAbs_FACE: {
-          aMeshDS->SetNodeOnFace( node, TopoDS::Face( S ));
-          SMDS_FacePosition* pos =
-            dynamic_cast<SMDS_FacePosition *>(node->GetPosition().get());
-          pos->SetUParameter( point->myUV.X() );
-          pos->SetVParameter( point->myUV.Y() );
+        case TopAbs_EDGE:
+        {
+          const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( S );
+          map< double, const SMDS_MeshNode* > paramsOfNodes;
+          if ( !SMESH_Algo::GetSortedNodesOnEdge( aMeshDS, edge,
+                                                  /*ignoreMediumNodes=*/false,
+                                                  paramsOfNodes )
+               || paramsOfNodes.size() < 3 )
+            break;
+          // points on VERTEXes are included with wrong myU
+          list< TPoint* >::reverse_iterator pItR = ++points.rbegin();
+          list< TPoint* >::iterator         pItF = ++points.begin();
+          const bool isForward = ( (*pItF)->myU < (*pItR)->myU );
+          map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2n    = ++paramsOfNodes.begin();
+          map< double, const SMDS_MeshNode* >::iterator u2nEnd = --paramsOfNodes.end();
+          TPoint* p;
+          if ( paramsOfNodes.size() == points.size() )
+          {
+            for ( ; u2n != u2nEnd; ++u2n )
+            {
+              p = ( isForward ? *pItF : *pItR );
+              int pIndex = p - &myPoints[0];
+              if ( !nodesVector [ pIndex ] )
+                nodesVector [ pIndex ] = u2n->second;
+              ++pItF;
+              ++pItR;
+            }
+          }
+          else
+          {
+            const double tolFact = 0.05;
+            while ( u2n != u2nEnd && pItF != points.end() )
+            {
+              const double         u = u2n->first;
+              const SMDS_MeshNode* n = u2n->second;
+              const double       tol = ( (++u2n)->first - u ) * tolFact;
+              do
+              {
+                p = ( isForward ? *pItF : *pItR );
+                if ( Abs( u - p->myU ) < tol )
+                {
+                  int pIndex = p - &myPoints[0];
+                  if ( !nodesVector [ pIndex ] )
+                    nodesVector [ pIndex ] = n;
+                  ++pItF;
+                  ++pItR;
+                  break;
+                }
+              }
+              while ( p->myU < u && ( ++pItF, ++pItR != points.rend() ));
+            }
+          }
           break;
         }
-        default:
-          aMeshDS->SetNodeInVolume( node, TopoDS::Shell( S ));
+        default:;
+        }
+      } // end of "find existing nodes on EDGEs and VERTEXes"
+
+    // loop on sub-shapes of myShape: create nodes
+    idPointIt = myShapeIDToPointsMap.begin();
+    for ( ; idPointIt != myShapeIDToPointsMap.end(); idPointIt++ )
+    {
+      TopoDS_Shape S;
+      if ( !myShapeIDMap.IsEmpty() ) {
+        S = myShapeIDMap( idPointIt->first );
+      }
+      list< TPoint* > & points = idPointIt->second;
+      list< TPoint* >::iterator pIt = points.begin();
+      for ( ; pIt != points.end(); pIt++ )
+      {
+        TPoint* point = *pIt;
+        //int pIndex = pointIndex[ point ];
+        int pIndex = point - &myPoints[0];
+        if ( nodesVector [ pIndex ] )
+          continue;
+        SMDS_MeshNode* node = aMeshDS->AddNode (point->myXYZ.X(),
+                                                point->myXYZ.Y(),
+                                                point->myXYZ.Z());
+        nodesVector [ pIndex ] = node;
+
+        if ( !S.IsNull() /*subMeshDS*/ ) {
+          // !!!!! do not merge new nodes with ones existing on submeshes (see method comment)
+          switch ( S.ShapeType() ) {
+          case TopAbs_VERTEX: {
+            aMeshDS->SetNodeOnVertex( node, TopoDS::Vertex( S )); break;
+          }
+          case TopAbs_EDGE: {
+            aMeshDS->SetNodeOnEdge( node, TopoDS::Edge( S ), point->myU ); break;
+          }
+          case TopAbs_FACE: {
+            aMeshDS->SetNodeOnFace( node, TopoDS::Face( S ),
+                                    point->myUV.X(), point->myUV.Y() ); break;
+          }
+          default:
+            aMeshDS->SetNodeInVolume( node, TopoDS::Shell( S ));
+          }
         }
       }
     }
-    // make that SMESH_subMesh::_computeState = COMPUTE_OK
-    // so that operations with hypotheses will erase the mesh
-    // being built
-    if ( subMesh )
-      subMesh->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
   }
 
   // create elements
-  list<list< int > >::iterator epIt = myElemPointIDs.begin();
-  for ( ; epIt != myElemPointIDs.end(); epIt++ )
+
+  if ( onMeshElements )
+  {
+    // prepare data to create poly elements
+    makePolyElements( nodesVector, toCreatePolygons, toCreatePolyedrs );
+
+    // refine elements
+    createElements( theMesh, nodesVector, myElemXYZIDs, myElements );
+    // sew old and new elements
+    createElements( theMesh, nodesVector, myPolyElemXYZIDs, myPolyElems );
+  }
+  else
+  {
+    createElements( theMesh, nodesVector, myElemPointIDs, myElements );
+  }
+
+  aMeshDS->compactMesh();
+
+//   const map<int,SMESHDS_SubMesh*>& sm = aMeshDS->SubMeshes();
+//   map<int,SMESHDS_SubMesh*>::const_iterator i_sm = sm.begin();
+//   for ( ; i_sm != sm.end(); i_sm++ )
+//   {
+//     cout << " SM " << i_sm->first << " ";
+//     TopAbs::Print( aMeshDS->IndexToShape( i_sm->first ).ShapeType(), cout)<< " ";
+//     //SMDS_ElemIteratorPtr GetElements();
+//     SMDS_NodeIteratorPtr nit = i_sm->second->GetNodes();
+//     while ( nit->more() )
+//       cout << nit->next()->GetID() << " ";
+//     cout << endl;
+//   }
+  return setErrorCode( ERR_OK );
+}
+
+//=======================================================================
+//function : createElements
+//purpose  : add elements to the mesh
+//=======================================================================
+
+void SMESH_Pattern::createElements(SMESH_Mesh*                            theMesh,
+                                   const vector<const SMDS_MeshNode* >&   theNodesVector,
+                                   const list< TElemDef > &               theElemNodeIDs,
+                                   const vector<const SMDS_MeshElement*>& theElements)
+{
+  SMESHDS_Mesh* aMeshDS = theMesh->GetMeshDS();
+  SMESH_MeshEditor editor( theMesh );
+
+  bool onMeshElements = !theElements.empty();
+
+  // shapes and groups theElements are on
+  vector< int > shapeIDs;
+  vector< list< SMESHDS_Group* > > groups;
+  set< const SMDS_MeshNode* > shellNodes;
+  if ( onMeshElements )
+  {
+    shapeIDs.resize( theElements.size() );
+    groups.resize( theElements.size() );
+    const set<SMESHDS_GroupBase*>& allGroups = aMeshDS->GetGroups();
+    set<SMESHDS_GroupBase*>::const_iterator grIt;
+    for ( int i = 0; i < theElements.size(); i++ )
+    {
+      shapeIDs[ i ] = editor.FindShape( theElements[ i ] );
+      for ( grIt = allGroups.begin(); grIt != allGroups.end(); grIt++ ) {
+        SMESHDS_Group* group = dynamic_cast<SMESHDS_Group*>( *grIt );
+        if ( group && group->SMDSGroup().Contains( theElements[ i ] ))
+          groups[ i ].push_back( group );
+      }
+    }
+    // get all nodes bound to shells because their SpacePosition is not set
+    // by SMESHDS_Mesh::SetNodeInVolume()
+    TopoDS_Shape aMainShape = aMeshDS->ShapeToMesh();
+    if ( !aMainShape.IsNull() ) {
+      TopExp_Explorer shellExp( aMainShape, TopAbs_SHELL );
+      for ( ; shellExp.More(); shellExp.Next() )
+      {
+        SMESHDS_SubMesh * sm = aMeshDS->MeshElements( shellExp.Current() );
+        if ( sm ) {
+          SMDS_NodeIteratorPtr nIt = sm->GetNodes();
+          while ( nIt->more() )
+            shellNodes.insert( nIt->next() );
+        }
+      }
+    }
+  }
+   // nb new elements per a refined element
+  int nbNewElemsPerOld = 1;
+  if ( onMeshElements )
+    nbNewElemsPerOld = theElemNodeIDs.size() / theElements.size();
+
+  bool is2d = myIs2D;
+
+  list< TElemDef >::const_iterator enIt = theElemNodeIDs.begin();
+  list< vector<int> >::iterator quantity = myPolyhedronQuantities.begin();
+  for ( int iElem = 0; enIt != theElemNodeIDs.end(); enIt++, iElem++ )
   {
-    list< int > & elemPoints = *epIt;
+    const TElemDef & elemNodeInd = *enIt;
     // retrieve nodes
-    const SMDS_MeshNode* nodes[ 8 ];
-    list< int >::iterator iIt = elemPoints.begin();
+    vector< const SMDS_MeshNode* > nodes( elemNodeInd.size() );
+    TElemDef::const_iterator id = elemNodeInd.begin();
     int nbNodes;
-    for ( nbNodes = 0; iIt != elemPoints.end(); iIt++ ) {
-      nodes[ nbNodes++ ] = pointNodeMap[ & myPoints[ *iIt ]];
+    for ( nbNodes = 0; id != elemNodeInd.end(); id++ ) {
+      if ( *id < theNodesVector.size() )
+        nodes[ nbNodes++ ] = theNodesVector[ *id ];
+      else
+        nodes[ nbNodes++ ] = myXYZIdToNodeMap[ *id ];
+    }
+    // dim of refined elem
+    int elemIndex = iElem / nbNewElemsPerOld; // refined element index
+    if ( onMeshElements ) {
+      is2d = ( theElements[ elemIndex ]->GetType() == SMDSAbs_Face );
     }
     // add an element
     const SMDS_MeshElement* elem = 0;
-    if ( myIs2D ) {
+    if ( is2d ) {
       switch ( nbNodes ) {
       case 3:
         elem = aMeshDS->AddFace( nodes[0], nodes[1], nodes[2] ); break;
       case 4:
         elem = aMeshDS->AddFace( nodes[0], nodes[1], nodes[2], nodes[3] ); break;
-      default:;
+      case 6:
+        if ( !onMeshElements ) {// create a quadratic face
+          elem = aMeshDS->AddFace (nodes[0], nodes[1], nodes[2], nodes[3],
+                                   nodes[4], nodes[5] ); break;
+        } // else do not break but create a polygon
+      case 8:
+        if ( !onMeshElements ) {// create a quadratic face
+          elem = aMeshDS->AddFace (nodes[0], nodes[1], nodes[2], nodes[3],
+                                   nodes[4], nodes[5], nodes[6], nodes[7] ); break;
+        } // else do not break but create a polygon
+      default:
+        elem = aMeshDS->AddPolygonalFace( nodes );
       }
     }
     else {
@@ -2887,14 +4249,100 @@ bool SMESH_Pattern::MakeMesh(SMESH_Mesh* theMesh)
       case 8:
         elem = aMeshDS->AddVolume (nodes[0], nodes[1], nodes[2], nodes[3],
                                    nodes[4], nodes[5], nodes[6], nodes[7] ); break;
-      default:;
+      default:
+        elem = aMeshDS->AddPolyhedralVolume( nodes, *quantity++ );
+      }
+    }
+    // set element on a shape
+    if ( elem && onMeshElements ) // applied to mesh elements
+    {
+      int shapeID = shapeIDs[ elemIndex ];
+      if ( shapeID > 0 ) {
+        aMeshDS->SetMeshElementOnShape( elem, shapeID );
+        // set nodes on a shape
+        TopoDS_Shape S = aMeshDS->IndexToShape( shapeID );
+        if ( S.ShapeType() == TopAbs_SOLID ) {
+          TopoDS_Iterator shellIt( S );
+          if ( shellIt.More() )
+            shapeID = aMeshDS->ShapeToIndex( shellIt.Value() );
+        }
+        SMDS_ElemIteratorPtr noIt = elem->nodesIterator();
+        while ( noIt->more() ) {
+          SMDS_MeshNode* node = const_cast<SMDS_MeshNode*>(smdsNode( noIt->next() ));
+          if ( node->getshapeId() < 1 &&
+               shellNodes.find( node ) == shellNodes.end() )
+          {
+            if ( S.ShapeType() == TopAbs_FACE )
+              aMeshDS->SetNodeOnFace( node, shapeID,
+                                      Precision::Infinite(),// <- it's a sign that UV is not set
+                                      Precision::Infinite());
+            else {
+              aMeshDS->SetNodeInVolume( node, shapeID );
+              shellNodes.insert( node );
+            }
+          }
+        }
       }
+      // add elem in groups
+      list< SMESHDS_Group* >::iterator g = groups[ elemIndex ].begin();
+      for ( ; g != groups[ elemIndex ].end(); ++g )
+        (*g)->SMDSGroup().Add( elem );
+    }
+    if ( elem && !myShape.IsNull() ) // applied to shape
+      aMeshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShape );
+  }
+
+  // make that SMESH_subMesh::_computeState == COMPUTE_OK
+  // so that operations with hypotheses will erase the mesh being built
+
+  SMESH_subMesh * subMesh;
+  if ( !myShape.IsNull() ) {
+    subMesh = theMesh->GetSubMesh( myShape );
+    if ( subMesh )
+      subMesh->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
+  }
+  if ( onMeshElements ) {
+    list< int > elemIDs;
+    for ( int i = 0; i < theElements.size(); i++ )
+    {
+      subMesh = theMesh->GetSubMeshContaining( shapeIDs[ i ] );
+      if ( subMesh )
+        subMesh->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
+
+      elemIDs.push_back( theElements[ i ]->GetID() );
     }
-    if ( elem )
-      aMeshDS->SetMeshElementOnShape( elem, myShape );
+    // remove refined elements
+    editor.Remove( elemIDs, false );
   }
+}
 
-  return setErrorCode( ERR_OK );
+//=======================================================================
+//function : isReversed
+//purpose  : check xyz ids order in theIdsList taking into account
+//           theFirstNode on a link
+//=======================================================================
+
+bool SMESH_Pattern::isReversed(const SMDS_MeshNode* theFirstNode,
+                               const list< int >&   theIdsList) const
+{
+  if ( theIdsList.size() < 2 )
+    return false;
+
+  gp_Pnt Pf ( theFirstNode->X(), theFirstNode->Y(), theFirstNode->Z() );
+  gp_Pnt P[2];
+  list<int>::const_iterator id = theIdsList.begin();
+  for ( int i = 0; i < 2; ++i, ++id ) {
+    if ( *id < myXYZ.size() )
+      P[ i ] = myXYZ[ *id ];
+    else {
+      map< int, const SMDS_MeshNode*>::const_iterator i_n;
+      i_n = myXYZIdToNodeMap.find( *id );
+      ASSERT( i_n != myXYZIdToNodeMap.end() );
+      const SMDS_MeshNode* n = i_n->second;
+      P[ i ].SetCoord( n->X(), n->Y(), n->Z() );
+    }
+  }
+  return Pf.SquareDistance( P[ 1 ] ) < Pf.SquareDistance( P[ 0 ] );
 }
 
 
@@ -2919,7 +4367,7 @@ void SMESH_Pattern::arrangeBoundaries (list< list< TPoint* > >& boundaryList)
     if ( nbBoundaries > 2 )
     {
       // move boundaries in tmp list
-      list< list< TPoint* > > tmpList; 
+      list< list< TPoint* > > tmpList;
       tmpList.splice( tmpList.begin(), boundaryList, boundaryList.begin(), boundaryList.end());
       // make a map nb-key-points to boundary-position-in-tmpList,
       // boundary-positions get ordered in it
@@ -2962,7 +4410,7 @@ void SMESH_Pattern::arrangeBoundaries (list< list< TPoint* > >& boundaryList)
       boundaryList.splice( boundaryList.begin(), boundaryList, outerBndPos, ++outerBndPos );
 
   } // if nbBoundaries > 1
-                 
+
   // Check boundaries orientation and re-fill myKeyPointIDs
 
   set< TPoint* > keyPointSet;
@@ -3005,19 +4453,19 @@ void SMESH_Pattern::arrangeBoundaries (list< list< TPoint* > >& boundaryList)
     }
     // vectors of boundary direction near <p>
     gp_Vec2d v1( pPrev->myInitUV, p->myInitUV ), v2( p->myInitUV, pNext->myInitUV );
-    // rotate vectors counterclockwise
-    v1.SetCoord( -v1.Y(), v1.X() );
-    v2.SetCoord( -v2.Y(), v2.X() );
-    // in-face direction
-    gp_Vec2d dirInFace = v1 + v2;
-    // for the outer boundary dirInFace should go to the right
-    bool reverse;
-    if ( bndIt == boundaryList.begin() ) // outer boundary
-      reverse = dirInFace.X() < 0;
-    else
-      reverse = dirInFace.X() > 0;
-    if ( reverse )
-      boundary.reverse();
+    double sqMag1 = v1.SquareMagnitude(), sqMag2 = v2.SquareMagnitude();
+    if ( sqMag1 > DBL_MIN && sqMag2 > DBL_MIN ) {
+      double yPrev = v1.Y() / sqrt( sqMag1 );
+      double yNext = v2.Y() / sqrt( sqMag2 );
+      double sumY = yPrev + yNext;
+      bool reverse;
+      if ( bndIt == boundaryList.begin() ) // outer boundary
+        reverse = sumY > 0;
+      else
+        reverse = sumY < 0;
+      if ( reverse )
+        boundary.reverse();
+    }
 
     // Put key-point IDs of a well-oriented boundary in myKeyPointIDs
     (*nbKpIt) = 0; // count nb of key-points again
@@ -3056,6 +4504,8 @@ bool SMESH_Pattern::findBoundaryPoints()
 
   MESSAGE(" findBoundaryPoints() ");
 
+  myNbKeyPntInBoundary.clear();
+
   if ( myIs2D )
   {
     set< TPoint* > pointsInElems;
@@ -3065,11 +4515,11 @@ bool SMESH_Pattern::findBoundaryPoints()
 
     typedef pair< TPoint*, TPoint*> TLink;
     set< TLink > linkSet;
-    list<list< int > >::iterator epIt = myElemPointIDs.begin();
+    list<TElemDef >::iterator epIt = myElemPointIDs.begin();
     for ( ; epIt != myElemPointIDs.end(); epIt++ )
     {
-      list< int > & elemPoints = *epIt;
-      list< int >::iterator pIt = elemPoints.begin();
+      TElemDef & elemPoints = *epIt;
+      TElemDef::iterator pIt = elemPoints.begin();
       int prevP = elemPoints.back();
       for ( ; pIt != elemPoints.end(); pIt++ ) {
         TPoint* p1 = & myPoints[ prevP ];
@@ -3175,6 +4625,7 @@ bool SMESH_Pattern::findBoundaryPoints()
       double edgeLength = 0;
       list< TPoint* >::iterator pIt = boundary->begin();
       getShapePoints( edgeID ).push_back( *pIt );
+      getShapePoints( vertexID++ ).push_back( *pIt );
       for ( pIt++; pIt != boundary->end(); pIt++)
       {
         list< TPoint* > & edgePoints = getShapePoints( edgeID );
@@ -3199,10 +4650,11 @@ bool SMESH_Pattern::findBoundaryPoints()
           }
           // begin the next edge treatment
           edgeLength = 0;
-          getShapePoints( vertexID++ ).push_back( point );
           edgeID++;
-          if ( point != boundary->front() )
+          if ( point != boundary->front() ) { // not the first key-point again
             getShapePoints( edgeID ).push_back( point );
+            getShapePoints( vertexID++ ).push_back( point );
+          }
         }
       }
     }
@@ -3225,11 +4677,11 @@ bool SMESH_Pattern::findBoundaryPoints()
     vector< TPoint >::iterator pVecIt = myPoints.begin();
     for ( int i = 0; pVecIt != myPoints.end(); pVecIt++, i++ ) {
       TPoint* point = &(*pVecIt);
-      int shapeID = TBlock::GetShapeIDByParams( point->myInitXYZ );
+      int shapeID = SMESH_Block::GetShapeIDByParams( point->myInitXYZ );
       getShapePoints( shapeID ).push_back( point );
       // detect key-points
-      if ( TBlock::IsVertexID( shapeID ))
-        myKeyPointIDs.push_back( i );        
+      if ( SMESH_Block::IsVertexID( shapeID ))
+        myKeyPointIDs.push_back( i );
     }
   }
 
@@ -3246,1065 +4698,214 @@ void SMESH_Pattern::Clear()
 {
   myIsComputed = myIsBoundaryPointsFound = false;
 
-  myPoints.clear();
-  myKeyPointIDs.clear();
-  myElemPointIDs.clear();
-  myShapeIDToPointsMap.clear();
-  myShapeIDMap.Clear();
-  myShape.Nullify();
-  myNbKeyPntInBoundary.clear();
-}
-
-//=======================================================================
-//function : setShapeToMesh
-//purpose  : set a shape to be meshed. Return True if meshing is possible
-//=======================================================================
-
-bool SMESH_Pattern::setShapeToMesh(const TopoDS_Shape& theShape)
-{
-  if ( !IsLoaded() ) {
-    MESSAGE( "Pattern not loaded" );
-    return setErrorCode( ERR_APPL_NOT_LOADED );
-  }
-
-  TopAbs_ShapeEnum aType = theShape.ShapeType();
-  bool dimOk = ( myIs2D ? aType == TopAbs_FACE : aType == TopAbs_SHELL );
-  if ( !dimOk ) {
-    MESSAGE( "Pattern dimention mismatch" );
-    return setErrorCode( ERR_APPL_BAD_DIMENTION );
-  }
-
-  // check if a face is closed
-  int nbNodeOnSeamEdge = 0;
-  if ( myIs2D ) {
-    TopoDS_Face face = TopoDS::Face( theShape );
-    TopExp_Explorer eExp( theShape, TopAbs_EDGE );
-    for ( ; eExp.More() && nbNodeOnSeamEdge == 0; eExp.Next() )
-      if ( BRep_Tool::IsClosed( TopoDS::Edge( eExp.Current() ), face ))
-        nbNodeOnSeamEdge = 2;
-  }
-    
-  // check nb of vertices
-  TopTools_IndexedMapOfShape vMap;
-  TopExp::MapShapes( theShape, TopAbs_VERTEX, vMap );
-  if ( vMap.Extent() + nbNodeOnSeamEdge != myKeyPointIDs.size() ) {
-    MESSAGE( myKeyPointIDs.size() << " != " << vMap.Extent() );
-    return setErrorCode( ERR_APPL_BAD_NB_VERTICES );
-  }
-
-  myShapeIDMap.Clear();
-  myShape = theShape;
-  return true;
-}
-
-//=======================================================================
-//function : GetMappedPoints
-//purpose  : Return nodes coordinates computed by Apply() method
-//=======================================================================
-
-bool SMESH_Pattern::GetMappedPoints ( list< const gp_XYZ * > & thePoints )
-{
-  thePoints.clear();
-  if ( !myIsComputed )
-    return false;
-
-  vector< TPoint >::iterator pVecIt = myPoints.begin();
-  for ( ; pVecIt != myPoints.end(); pVecIt++ )
-    thePoints.push_back( & (*pVecIt).myXYZ.XYZ() );
-
-  return ( thePoints.size() > 0 );
-}
-
-
-//=======================================================================
-//function : GetPoints
-//purpose  : Return nodes coordinates of the pattern
-//=======================================================================
-
-bool SMESH_Pattern::GetPoints ( list< const gp_XYZ * > & thePoints ) const
-{
-  thePoints.clear();
-
-  if ( !IsLoaded() )
-    return false;
-
-  vector< TPoint >::const_iterator pVecIt = myPoints.begin();
-  for ( ; pVecIt != myPoints.end(); pVecIt++ )
-    thePoints.push_back( & (*pVecIt).myInitXYZ );
-
-  return ( thePoints.size() > 0 );
-}
-
-//=======================================================================
-//function : getShapePoints
-//purpose  : return list of points located on theShape
-//=======================================================================
-
-list< SMESH_Pattern::TPoint* > &
-  SMESH_Pattern::getShapePoints(const TopoDS_Shape& theShape)
-{
-  int aShapeID;
-  if ( !myShapeIDMap.Contains( theShape ))
-    aShapeID = myShapeIDMap.Add( theShape );
-  else
-    aShapeID = myShapeIDMap.FindIndex( theShape );
-
-  return myShapeIDToPointsMap[ aShapeID ];
-}
-
-//=======================================================================
-//function : getShapePoints
-//purpose  : return list of points located on the shape
-//=======================================================================
-
-list< SMESH_Pattern::TPoint* > & SMESH_Pattern::getShapePoints(const int theShapeID)
-{
-  return myShapeIDToPointsMap[ theShapeID ];
-}
-
-//=======================================================================
-//function : DumpPoints
-//purpose  : Debug
-//=======================================================================
-
-void SMESH_Pattern::DumpPoints() const
-{
-#ifdef _DEBUG_
-  vector< TPoint >::const_iterator pVecIt = myPoints.begin();
-  for ( int i = 0; pVecIt != myPoints.end(); pVecIt++, i++ )
-    cout << i << ": " << *pVecIt;
-#endif
-}
-
-//=======================================================================
-//function : TPoint()
-//purpose  : 
-//=======================================================================
-
-SMESH_Pattern::TPoint::TPoint()
-{
-#ifdef _DEBUG_
-  myInitXYZ.SetCoord(0,0,0);
-  myInitUV.SetCoord(0.,0.);
-  myInitU = 0;
-  myXYZ.SetCoord(0,0,0);
-  myUV.SetCoord(0.,0.);
-  myU = 0;
-#endif
-}
-
-//=======================================================================
-//function : operator <<
-//purpose  : 
-//=======================================================================
-
-ostream & operator <<(ostream & OS, const SMESH_Pattern::TPoint& p)
-{
-  gp_XYZ xyz = p.myInitXYZ;
-  OS << "\tinit( xyz( " << xyz.X() << " " << xyz.Y() << " " << xyz.Z() << " )";
-  gp_XY xy = p.myInitUV;
-  OS << " uv( " <<  xy.X() << " " << xy.Y() << " )";
-  double u = p.myInitU;
-  OS << " u( " <<  u << " )) " << &p << endl;
-  xyz = p.myXYZ.XYZ();
-  OS << "\t    ( xyz( " << xyz.X() << " " << xyz.Y() << " " << xyz.Z() << " )";
-  xy = p.myUV;
-  OS << " uv( " <<  xy.X() << " " << xy.Y() << " )";
-  u = p.myU;
-  OS << " u( " <<  u << " ))" << endl;
-  
-  return OS;
-}
-
-//=======================================================================
-//function : TBlock::TEdge::GetU
-//purpose  : 
-//=======================================================================
-
-double TBlock::TEdge::GetU( const gp_XYZ& theParams ) const
-{
-  double u = theParams.Coord( myCoordInd );
-  return ( 1 - u ) * myFirst + u * myLast;
-}
-
-//=======================================================================
-//function : TBlock::TEdge::Point
-//purpose  : 
-//=======================================================================
-
-gp_XYZ TBlock::TEdge::Point( const gp_XYZ& theParams ) const
-{
-  gp_XYZ p = myC3d->Value( GetU( theParams )).XYZ();
-  if ( myTrsf.Form() != gp_Identity )
-    myTrsf.Transforms( p );
-  return p;
-}
-
-//=======================================================================
-//function : TBlock::TFace::GetUV
-//purpose  : 
-//=======================================================================
-
-gp_XY TBlock::TFace::GetUV( const gp_XYZ& theParams ) const
-{
-  gp_XY uv(0.,0.);
-  double dU = theParams.Coord( GetUInd() );
-  double dV = theParams.Coord( GetVInd() );
-  for ( int iE = 0; iE < 4; iE++ ) // loop on 4 edges
-  {
-    double Ecoef = 0, Vcoef = 0;
-    switch ( iE ) {
-    case 0:
-      Ecoef = ( 1 - dV ); // u0
-      Vcoef = ( 1 - dU ) * ( 1 - dV ); break; // 00
-    case 1:
-      Ecoef = dV; // u1
-      Vcoef = dU * ( 1 - dV ); break; // 10
-    case 2:
-      Ecoef = ( 1 - dU ); // 0v
-      Vcoef = dU * dV  ; break; // 11
-    case 3:
-      Ecoef = dU  ; // 1v
-      Vcoef = ( 1 - dU ) * dV  ; break; // 01
-    default:;
-    }
-    // edge addition
-    double u = theParams.Coord( myCoordInd[ iE ] );
-    u = ( 1 - u ) * myFirst[ iE ] + u * myLast[ iE ];
-    uv += Ecoef * myC2d[ iE ]->Value( u ).XY();
-    // corner addition
-    uv -= Vcoef * myCorner[ iE ];
-  }
-  return uv;
-}
-
-//=======================================================================
-//function : TBlock::TFace::Point
-//purpose  : 
-//=======================================================================
-
-gp_XYZ TBlock::TFace::Point( const gp_XYZ& theParams ) const
-{
-  gp_XY uv = GetUV( theParams );
-  gp_XYZ p = myS->Value( uv.X(), uv.Y() ).XYZ();
-  if ( myTrsf.Form() != gp_Identity )
-    myTrsf.Transforms( p );
-  return p;
-}
-
-//=======================================================================
-//function : GetShapeCoef
-//purpose  : 
-//=======================================================================
-
-double* TBlock::GetShapeCoef (const int theShapeID)
-{
-  static double shapeCoef[][3] = {
-    //    V000,        V100,        V010,         V110
-    { -1,-1,-1 }, {  1,-1,-1 }, { -1, 1,-1 }, {  1, 1,-1 },
-    //    V001,        V101,        V011,         V111,
-    { -1,-1, 1 }, {  1,-1, 1 }, { -1, 1, 1 }, {  1, 1, 1 },
-    //    Ex00,        Ex10,        Ex01,         Ex11,
-    {  0,-1,-1 }, {  0, 1,-1 }, {  0,-1, 1 }, {  0, 1, 1 },
-    //    E0y0,        E1y0,        E0y1,         E1y1,
-    { -1, 0,-1 }, {  1, 0,-1 }, { -1, 0, 1 }, {  1, 0, 1 },
-    //    E00z,        E10z,        E01z,         E11z,
-    { -1,-1, 0 }, {  1,-1, 0 }, { -1, 1, 0 }, {  1, 1, 0 },
-    //    Fxy0,        Fxy1,        Fx0z,         Fx1z,         F0yz,           F1yz,
-    {  0, 0,-1 }, {  0, 0, 1 }, {  0,-1, 0 }, {  0, 1, 0 }, { -1, 0, 0 }, {  1, 0, 0 },
-    // ID_Shell
-    {  0, 0, 0 }
-  };
-  if ( theShapeID < ID_V000 || theShapeID > ID_F1yz )
-    return shapeCoef[ ID_Shell - 1 ];
-
-  return shapeCoef[ theShapeID - 1 ];
-}
-
-//=======================================================================
-//function : ShellPoint
-//purpose  : return coordinates of a point in shell
-//=======================================================================
-
-bool TBlock::ShellPoint( const gp_XYZ& theParams, gp_XYZ& thePoint ) const
-{
-  thePoint.SetCoord( 0., 0., 0. );
-  for ( int shapeID = ID_V000; shapeID < ID_Shell; shapeID++ )
-  {
-    // coef
-    double* coefs = GetShapeCoef( shapeID );
-    double k = 1;
-    for ( int iCoef = 0; iCoef < 3; iCoef++ ) {
-      if ( coefs[ iCoef ] != 0 ) {
-        if ( coefs[ iCoef ] < 0 )
-          k *= ( 1. - theParams.Coord( iCoef + 1 ));
-        else
-          k *= theParams.Coord( iCoef + 1 );
-      }
-    }
-    // point on a shape
-    gp_XYZ Ps;
-    if ( shapeID < ID_Ex00 ) // vertex
-      VertexPoint( shapeID, Ps );
-    else if ( shapeID < ID_Fxy0 ) { // edge
-      EdgePoint( shapeID, theParams, Ps );
-      k = -k;
-    } else // face
-      FacePoint( shapeID, theParams, Ps );
-
-    thePoint += k * Ps;
-  }
-  return true;
-}
-
-//=======================================================================
-//function : NbVariables
-//purpose  : 
-//=======================================================================
-
-Standard_Integer TBlock::NbVariables() const
-{
-  return 3;
-}
-
-//=======================================================================
-//function : NbEquations
-//purpose  : 
-//=======================================================================
-
-Standard_Integer TBlock::NbEquations() const
-{
-  return 1;
-}
-
-//=======================================================================
-//function : Value
-//purpose  : 
-//=======================================================================
+  myPoints.clear();
+  myKeyPointIDs.clear();
+  myElemPointIDs.clear();
+  myShapeIDToPointsMap.clear();
+  myShapeIDMap.Clear();
+  myShape.Nullify();
+  myNbKeyPntInBoundary.clear();
 
-Standard_Boolean TBlock::Value(const math_Vector& theXYZ, math_Vector& theFxyz) 
-{
-  gp_XYZ P, params( theXYZ(1), theXYZ(2), theXYZ(3) );
-  if ( params.IsEqual( myParam, DBL_MIN )) { // same param
-    theFxyz( 1 ) = myValues[ 0 ];
-  }
-  else {
-    ShellPoint( params, P );
-    gp_Vec dP( P - myPoint );
-    theFxyz(1) = SQRT_FUNC ? dP.SquareMagnitude() : dP.Magnitude();
-  }
-  return true;
+  myXYZ.clear();
+  myElemXYZIDs.clear();
+  myXYZIdToNodeMap.clear();
+  myElements.clear();
+  myOrderedNodes.clear();
+  myPolyElems.clear();
+  myPolyElemXYZIDs.clear();
+  myPolyhedronQuantities.clear();
+  myIdsOnBoundary.clear();
+  myReverseConnectivity.clear();
 }
 
-//=======================================================================
-//function : Derivatives
-//purpose  : 
-//=======================================================================
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief set ErrorCode and return true if it is Ok
+ */
+//================================================================================
 
-Standard_Boolean TBlock::Derivatives(const math_Vector& XYZ,math_Matrix& Df) 
+bool SMESH_Pattern::setErrorCode( const ErrorCode theErrorCode )
 {
-  MESSAGE( "TBlock::Derivatives()");
-  math_Vector F(1,3);
-  return Values(XYZ,F,Df);
+  myErrorCode = theErrorCode;
+  return myErrorCode == ERR_OK;
 }
 
 //=======================================================================
-//function : Values
-//purpose  : 
+//function : setShapeToMesh
+//purpose  : set a shape to be meshed. Return True if meshing is possible
 //=======================================================================
 
-Standard_Boolean TBlock::Values(const math_Vector& theXYZ,
-                                math_Vector&       theFxyz,
-                                math_Matrix&       theDf) 
+bool SMESH_Pattern::setShapeToMesh(const TopoDS_Shape& theShape)
 {
-//  MESSAGE( endl<<"TBlock::Values( "<<theXYZ(1)<<", "<<theXYZ(2)<<", "<<theXYZ(3)<<")");
-
-  gp_XYZ P, params( theXYZ(1), theXYZ(2), theXYZ(3) );
-  if ( params.IsEqual( myParam, DBL_MIN )) { // same param
-    theFxyz( 1 ) = myValues[ 0 ];
-    theDf( 1,1 ) = myValues[ 1 ];
-    theDf( 1,2 ) = myValues[ 2 ];
-    theDf( 1,3 ) = myValues[ 3 ];
-    return true;
+  if ( !IsLoaded() ) {
+    MESSAGE( "Pattern not loaded" );
+    return setErrorCode( ERR_APPL_NOT_LOADED );
   }
 
-  ShellPoint( params, P );
-  //myNbIterations++; // how many time call ShellPoint()
-
-  gp_Vec dP( P - myPoint );
-  theFxyz(1) = SQRT_FUNC ? dP.SquareMagnitude() : dP.Magnitude();
-  if ( theFxyz(1) < 1e-6 ) {
-    myParam      = params;
-    myValues[ 0 ]= 0;
-    theDf( 1,1 ) = 0;
-    theDf( 1,2 ) = 0;
-    theDf( 1,3 ) = 0;
-    return true;
+  TopAbs_ShapeEnum aType = theShape.ShapeType();
+  bool dimOk = ( myIs2D ? aType == TopAbs_FACE : aType == TopAbs_SHELL );
+  if ( !dimOk ) {
+    MESSAGE( "Pattern dimention mismatch" );
+    return setErrorCode( ERR_APPL_BAD_DIMENTION );
   }
 
-  if ( theFxyz(1) < myValues[0] )
-  {
-    // 3 partial derivatives
-    gp_Vec drv[ 3 ];
-    for ( int iP = 1; iP <= 3; iP++ ) {
-      gp_XYZ Pi;
-      params.SetCoord( iP, theXYZ( iP ) + 0.001 );
-      ShellPoint( params, Pi );
-      params.SetCoord( iP, theXYZ( iP ) ); // restore params
-      gp_Vec dPi ( P, Pi );
-      double mag = dPi.Magnitude();
-      if ( mag > DBL_MIN )
-        dPi /= mag;
-      drv[ iP - 1 ] = dPi;
-    }
-    for ( int iP = 0; iP < 3; iP++ ) {
-      if ( iP == myFaceIndex )
-        theDf( 1, iP + 1 ) = myFaceParam;
-      else {
-        // like IntAna_IntConicQuad::Perform (const gp_Lin& L, const gp_Pln& P)
-        // where L is (P -> myPoint), P is defined by the 2 other derivative direction
-        int iPrev = ( iP ? iP - 1 : 2 );
-        int iNext = ( iP == 2 ? 0 : iP + 1 );
-        gp_Vec plnNorm = drv[ iPrev ].Crossed( drv [ iNext ] );
-        double Direc = plnNorm * drv[ iP ];
-        if ( Abs(Direc) <= DBL_MIN )
-          theDf( 1, iP + 1 ) = dP * drv[ iP ];
-        else {
-          double Dis = plnNorm * P - plnNorm * myPoint;
-          theDf( 1, iP + 1 ) = Dis/Direc;
-        }
+  // check if a face is closed
+  int nbNodeOnSeamEdge = 0;
+  if ( myIs2D ) {
+    TopTools_MapOfShape seamVertices;
+    TopoDS_Face face = TopoDS::Face( theShape );
+    TopExp_Explorer eExp( theShape, TopAbs_EDGE );
+    for ( ; eExp.More() && nbNodeOnSeamEdge == 0; eExp.Next() ) {
+      const TopoDS_Edge& ee = TopoDS::Edge(eExp.Current());
+      if ( BRep_Tool::IsClosed(ee, face) ) {
+        // seam edge and vertices encounter twice in theFace
+        if ( !seamVertices.Add( TopExp::FirstVertex( ee ))) nbNodeOnSeamEdge++;
+        if ( !seamVertices.Add( TopExp::LastVertex( ee ))) nbNodeOnSeamEdge++;
       }
     }
-    //myNbIterations +=3; // how many time call ShellPoint()
-
-    // store better values
-    myParam    = params;
-    myValues[0]= theFxyz(1);
-    myValues[1]= theDf(1,1);
-    myValues[2]= theDf(1,2);
-    myValues[3]= theDf(1,3);
-
-//     SCRUTE( theFxyz(1)  );
-//     SCRUTE( theDf( 1,1 ));
-//     SCRUTE( theDf( 1,2 ));
-//     SCRUTE( theDf( 1,3 ));
   }
 
+  // check nb of vertices
+  TopTools_IndexedMapOfShape vMap;
+  TopExp::MapShapes( theShape, TopAbs_VERTEX, vMap );
+  if ( vMap.Extent() + nbNodeOnSeamEdge != myKeyPointIDs.size() ) {
+    MESSAGE( myKeyPointIDs.size() + nbNodeOnSeamEdge << " != " << vMap.Extent() );
+    return setErrorCode( ERR_APPL_BAD_NB_VERTICES );
+  }
+
+  myElements.clear(); // not refine elements
+  myElemXYZIDs.clear();
+
+  myShapeIDMap.Clear();
+  myShape = theShape;
   return true;
 }
 
 //=======================================================================
-//function : ComputeParameters
-//purpose  : compute point parameters in the block
+//function : GetMappedPoints
+//purpose  : Return nodes coordinates computed by Apply() method
 //=======================================================================
 
-bool TBlock::ComputeParameters(const gp_Pnt& thePoint,
-                               gp_XYZ&       theParams,
-                               const int     theShapeID)
+bool SMESH_Pattern::GetMappedPoints ( list< const gp_XYZ * > & thePoints ) const
 {
-//   MESSAGE( endl<<"TBlock::ComputeParameters( "
-//           <<thePoint.X()<<", "<<thePoint.Y()<<", "<<thePoint.Z()<<")");
-
-  myPoint = thePoint.XYZ();
-
-  myParam.SetCoord( -1,-1,-1 );
-  myValues[0] = 1e100;
-
-  const bool isOnFace = IsFaceID( theShapeID );
-  double * coef = GetShapeCoef( theShapeID );
+  thePoints.clear();
+  if ( !myIsComputed )
+    return false;
 
-  // the first guess
-  math_Vector start( 1, 3, 0.0 );
-  if ( !myGridComputed )
-  {
-    // define the first guess by thePoint projection on lines
-    // connecting vertices
-    bool needGrid = false;
-    gp_XYZ par000( 0, 0, 0 ), par111( 1, 1, 1 );
-    double zero = DBL_MIN * DBL_MIN;
-    for ( int iEdge = 0, iParam = 1; iParam <= 3 && !needGrid; iParam++ )
-    {
-      if ( isOnFace && coef[ iParam - 1 ] != 0 ) {
-        iEdge += 4;
-        continue;
-      }
-      for ( int iE = 0; iE < 4; iE++, iEdge++ ) { // loop on 4 parallel edges
-        gp_Pnt p0 = myEdge[ iEdge ].Point( par000 );
-        gp_Pnt p1 = myEdge[ iEdge ].Point( par111 );
-        gp_Vec v01( p0, p1 ), v0P( p0, thePoint );
-        double len2 = v01.SquareMagnitude();
-        double par = 0;
-        if ( len2 > zero ) {
-          par = v0P.Dot( v01 ) / len2;
-          if ( par < 0 || par > 1 ) {
-            needGrid = true;
-            break;
-          }
-        }
-        start( iParam ) += par;
-      }
-      start( iParam ) /= 4.;
-    }
-    if ( needGrid ) {
-      // compute nodes of 3 x 3 x 3 grid
-      int iNode = 0;
-      for ( double x = 0.25; x < 0.9; x += 0.25 )
-        for ( double y = 0.25; y < 0.9; y += 0.25 )
-          for ( double z = 0.25; z < 0.9; z += 0.25 ) {
-            TxyzPair & prmPtn = my3x3x3GridNodes[ iNode++ ];
-            prmPtn.first.SetCoord( x, y, z );
-            ShellPoint( prmPtn.first, prmPtn.second );
-          }
-      myGridComputed = true;
-    }
+  if ( myElements.empty() ) { // applied to shape
+    vector< TPoint >::const_iterator pVecIt = myPoints.begin();
+    for ( ; pVecIt != myPoints.end(); pVecIt++ )
+      thePoints.push_back( & (*pVecIt).myXYZ.XYZ() );
   }
-  if ( myGridComputed ) {
-    double minDist = DBL_MAX;
-    gp_XYZ* bestParam = 0;
-    for ( int iNode = 0; iNode < 27; iNode++ ) {
-      TxyzPair & prmPtn = my3x3x3GridNodes[ iNode ];
-      double dist = ( thePoint.XYZ() - prmPtn.second ).SquareModulus();
-      if ( dist < minDist ) {
-        minDist = dist;
-        bestParam = & prmPtn.first;
-      }
-    }
-    start( 1 ) = bestParam->X();
-    start( 2 ) = bestParam->Y();
-    start( 3 ) = bestParam->Z();
+  else { // applied to mesh elements
+    const gp_XYZ * definedXYZ = & myPoints[ myKeyPointIDs.front() ].myXYZ.XYZ();
+    vector<gp_XYZ>::const_iterator xyz = myXYZ.begin();
+    for ( ; xyz != myXYZ.end(); ++xyz )
+      if ( !isDefined( *xyz ))
+        thePoints.push_back( definedXYZ );
+      else
+        thePoints.push_back( & (*xyz) );
   }
+  return !thePoints.empty();
+}
 
-  int myFaceIndex = -1;
-  if ( isOnFace ) {
-    // put a point on the face
-    for ( int iCoord = 0; iCoord < 3; iCoord++ )
-      if ( coef[ iCoord ] ) {
-        myFaceIndex = iCoord;
-        myFaceParam = ( coef[ myFaceIndex ] < 0.5 ) ? 0.0 : 1.0;
-        start( iCoord + 1 ) = myFaceParam;
-      }
-  }
-  math_Vector low  ( 1, 3, 0.0 );
-  math_Vector up   ( 1, 3, 1.0 );
-  math_Vector tol  ( 1, 3, 1e-4 );
-  math_FunctionSetRoot paramSearch( *this, tol );
-
-  int nbLoops = 0;
-  while ( myValues[0] > 1e-1 && nbLoops++ < 10 ) {
-    paramSearch.Perform ( *this, start, low, up );
-    if ( !paramSearch.IsDone() ) {
-      //MESSAGE( " !paramSearch.IsDone() " );
-    }
-    else {
-      //MESSAGE( " NB ITERATIONS: " << paramSearch.NbIterations() );
-    }
-    start( 1 ) = myParam.X();
-    start( 2 ) = myParam.Y();
-    start( 3 ) = myParam.Z();
-    //MESSAGE( "Distance: " << ( SQRT_FUNC ? sqrt(myValues[0]) : myValues[0] ));
-  }
-//   MESSAGE( endl << myParam.X() << " " << myParam.Y() << " " << myParam.Z() << endl);
-//   mySumDist += myValues[0];
-//   MESSAGE( " TOTAL NB ITERATIONS: " << myNbIterations <<
-//             " DIST: " << ( SQRT_FUNC ? sqrt(mySumDist) : mySumDist ));
 
+//=======================================================================
+//function : GetPoints
+//purpose  : Return nodes coordinates of the pattern
+//=======================================================================
+
+bool SMESH_Pattern::GetPoints ( list< const gp_XYZ * > & thePoints ) const
+{
+  thePoints.clear();
+
+  if ( !IsLoaded() )
+    return false;
 
-  theParams = myParam;
+  vector< TPoint >::const_iterator pVecIt = myPoints.begin();
+  for ( ; pVecIt != myPoints.end(); pVecIt++ )
+    thePoints.push_back( & (*pVecIt).myInitXYZ );
 
-  return true;
+  return ( thePoints.size() > 0 );
 }
 
 //=======================================================================
-//function : GetStateNumber
-//purpose  : 
+//function : getShapePoints
+//purpose  : return list of points located on theShape
 //=======================================================================
 
-Standard_Integer TBlock::GetStateNumber ()
+list< SMESH_Pattern::TPoint* > &
+  SMESH_Pattern::getShapePoints(const TopoDS_Shape& theShape)
 {
-//   MESSAGE( endl<<"TBlock::GetStateNumber( "<<myParam.X()<<", "<<
-//           myParam.Y()<<", "<<myParam.Z()<<") DISTANCE: " << myValues[0]);
-  return myValues[0] < 1e-1;
+  int aShapeID;
+  if ( !myShapeIDMap.Contains( theShape ))
+    aShapeID = myShapeIDMap.Add( theShape );
+  else
+    aShapeID = myShapeIDMap.FindIndex( theShape );
+
+  return myShapeIDToPointsMap[ aShapeID ];
 }
 
 //=======================================================================
-//function : DumpShapeID
-//purpose  : debug an id of a block sub-shape
+//function : getShapePoints
+//purpose  : return list of points located on the shape
 //=======================================================================
 
-#define CASEDUMP(id,strm) case id: strm << #id; break;
-
-ostream& TBlock::DumpShapeID (const int id, ostream& stream)
+list< SMESH_Pattern::TPoint* > & SMESH_Pattern::getShapePoints(const int theShapeID)
 {
-  switch ( id ) {
-  CASEDUMP( ID_V000, stream );
-  CASEDUMP( ID_V100, stream );
-  CASEDUMP( ID_V010, stream );
-  CASEDUMP( ID_V110, stream );
-  CASEDUMP( ID_V001, stream );
-  CASEDUMP( ID_V101, stream );
-  CASEDUMP( ID_V011, stream );
-  CASEDUMP( ID_V111, stream );
-  CASEDUMP( ID_Ex00, stream );
-  CASEDUMP( ID_Ex10, stream );
-  CASEDUMP( ID_Ex01, stream );
-  CASEDUMP( ID_Ex11, stream );
-  CASEDUMP( ID_E0y0, stream );
-  CASEDUMP( ID_E1y0, stream );
-  CASEDUMP( ID_E0y1, stream );
-  CASEDUMP( ID_E1y1, stream );
-  CASEDUMP( ID_E00z, stream );
-  CASEDUMP( ID_E10z, stream );
-  CASEDUMP( ID_E01z, stream );
-  CASEDUMP( ID_E11z, stream );
-  CASEDUMP( ID_Fxy0, stream );
-  CASEDUMP( ID_Fxy1, stream );
-  CASEDUMP( ID_Fx0z, stream );
-  CASEDUMP( ID_Fx1z, stream );
-  CASEDUMP( ID_F0yz, stream );
-  CASEDUMP( ID_F1yz, stream );
-  CASEDUMP( ID_Shell, stream );
-  default: stream << "ID_INVALID";
-  }
-  return stream;
+  return myShapeIDToPointsMap[ theShapeID ];
 }
 
 //=======================================================================
-//function : GetShapeIDByParams
-//purpose  : define an id of the block sub-shape by normlized point coord
+//function : DumpPoints
+//purpose  : Debug
 //=======================================================================
 
-int TBlock::GetShapeIDByParams ( const gp_XYZ& theCoord )
+void SMESH_Pattern::DumpPoints() const
 {
-  //   id ( 0 - 26 ) computation:
-
-  //   vertex     ( 0 - 7 )  : id = 1*x + 2*y + 4*z
-
-  //   edge || X  ( 8 - 11 ) : id = 8   + 1*y + 2*z
-  //   edge || Y  ( 12 - 15 ): id = 1*x + 12  + 2*z
-  //   edge || Z  ( 16 - 19 ): id = 1*x + 2*y + 16 
-
-  //   face || XY ( 20 - 21 ): id = 8   + 12  + 1*z - 0
-  //   face || XZ ( 22 - 23 ): id = 8   + 1*y + 16  - 2
-  //   face || YZ ( 24 - 25 ): id = 1*x + 12  + 16  - 4
-
-  static int iAddBnd[]    = { 1, 2, 4 };
-  static int iAddNotBnd[] = { 8, 12, 16 };
-  static int iFaceSubst[] = { 0, 2, 4 };
-
-  int id = 0;
-  int iOnBoundary = 0;
-  for ( int iCoord = 0; iCoord < 3; iCoord++ )
-  {
-    double val = theCoord.Coord( iCoord + 1 );
-    if ( val == 0.0 )
-      iOnBoundary++;
-    else if ( val == 1.0 )
-      id += iAddBnd[ iOnBoundary++ ];
-    else
-      id += iAddNotBnd[ iCoord ];
-  }
-  if ( iOnBoundary == 1 ) // face
-    id -= iFaceSubst[ (id - 20) / 4 ];
-  else if ( iOnBoundary == 0 ) // shell
-    id = 26;
-
-  if ( id > 26 || id < 0 ) {
-    MESSAGE( "GetShapeIDByParams() = " << id
-            <<" "<< theCoord.X() <<" "<< theCoord.Y() <<" "<< theCoord.Z() );
-  }
-
-  return id + 1; // shape ids start at 1
+#ifdef _DEBUG_
+  vector< TPoint >::const_iterator pVecIt = myPoints.begin();
+  for ( int i = 0; pVecIt != myPoints.end(); pVecIt++, i++ )
+    MESSAGE_ADD ( std::endl << i << ": " << *pVecIt );
+#endif
 }
 
 //=======================================================================
-//function : LoadBlockShapes
-//purpose  : add sub-shapes of theBlock to theShapeIDMap so that they get
-//           IDs acoording to enum TBlockShapeID
+//function : TPoint()
+//purpose  : 
 //=======================================================================
 
-bool TBlock::LoadBlockShapes(const TopoDS_Vertex&        theVertex000,
-                             const TopoDS_Vertex&        theVertex001,
-//                             TopTools_IndexedMapOfShape& theShapeIDMap
-                             TopTools_IndexedMapOfOrientedShape& theShapeIDMap )
+SMESH_Pattern::TPoint::TPoint()
 {
-  MESSAGE(" ::LoadBlockShapes()");
-  myGridComputed = false;
-
-  // 6 vertices
-  TopoDS_Shape V000, V100, V010, V110, V001, V101, V011, V111;
-  // 12 edges
-  TopoDS_Shape Ex00, Ex10, Ex01, Ex11;
-  TopoDS_Shape E0y0, E1y0, E0y1, E1y1;
-  TopoDS_Shape E00z, E10z, E01z, E11z;
-  // 6 faces
-  TopoDS_Shape Fxy0, Fx0z, F0yz, Fxy1, Fx1z, F1yz;
-
-  // nb of faces bound to a vertex in TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape
-  // filled by TopExp::MapShapesAndAncestors()
-  const int NB_FACES_BY_VERTEX = 6;
-
-  TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape vfMap;
-  TopExp::MapShapesAndAncestors( myShell, TopAbs_VERTEX, TopAbs_FACE, vfMap );
-  if ( vfMap.Extent() != 8 ) {
-    MESSAGE(" Wrong nb of vertices in the block: " << vfMap.Extent() );
-    return false;
-  }
-
-  V000 = theVertex000;
-  V001 = theVertex001;
-
-  if ( V000.IsNull() ) {
-    // find vertex 000 - the one with smallest coordinates
-    double minVal = DBL_MAX, minX, val;
-    for ( int i = 1; i <= 8; i++ ) {
-      const TopoDS_Vertex& v = TopoDS::Vertex( vfMap.FindKey( i ));
-      gp_Pnt P = BRep_Tool::Pnt( v );
-      val = P.X() + P.Y() + P.Z();
-      if ( val < minVal || ( val == minVal && P.X() < minX )) {
-        V000 = v;
-        minVal = val;
-        minX = P.X();
-      }
-    }
-    // find vertex 001 - the one on the most vertical edge passing through V000
-    TopTools_IndexedDataMapOfShapeListOfShape veMap;
-    TopExp::MapShapesAndAncestors( myShell, TopAbs_VERTEX, TopAbs_EDGE, veMap );
-    gp_Vec dir001 = gp::DZ();
-    gp_Pnt p000 = BRep_Tool::Pnt( TopoDS::Vertex( V000 ));
-    double maxVal = -DBL_MAX;
-    TopTools_ListIteratorOfListOfShape eIt ( veMap.FindFromKey( V000 ));
-    for (  ; eIt.More(); eIt.Next() ) {
-      const TopoDS_Edge& e = TopoDS::Edge( eIt.Value() );
-      TopoDS_Vertex v = TopExp::FirstVertex( e );
-      if ( v.IsSame( V000 ))
-        v = TopExp::LastVertex( e );
-      val = dir001 * gp_Vec( p000, BRep_Tool::Pnt( v )).Normalized();
-      if ( val > maxVal ) {
-        V001 = v;
-        maxVal = val;
-      }
-    }
-  }
-
-  // find the bottom (Fxy0), Fx0z and F0yz faces
-
-  const TopTools_ListOfShape& f000List = vfMap.FindFromKey( V000 );
-  const TopTools_ListOfShape& f001List = vfMap.FindFromKey( V001 );
-  if (f000List.Extent() != NB_FACES_BY_VERTEX ||
-      f001List.Extent() != NB_FACES_BY_VERTEX ) {
-    MESSAGE(" LoadBlockShapes() " << f000List.Extent() << " " << f001List.Extent());
-    return false;
-  }
-  TopTools_ListIteratorOfListOfShape f001It, f000It ( f000List );
-  int i, j, iFound1, iFound2;
-  for ( j = 0; f000It.More(); f000It.Next(), j++ )
-  {
-    if ( NB_FACES_BY_VERTEX == 6 && j % 2 ) continue; // each face encounters twice
-    const TopoDS_Shape& F = f000It.Value();
-    for ( i = 0, f001It.Initialize( f001List ); f001It.More(); f001It.Next(), i++ ) {
-      if ( NB_FACES_BY_VERTEX == 6 && i % 2 ) continue; // each face encounters twice
-      if ( F.IsSame( f001It.Value() ))
-        break;
-    }
-    if ( f001It.More() ) // Fx0z or F0yz found
-      if ( Fx0z.IsNull() ) {
-        Fx0z = F;
-        iFound1 = i;
-      } else {
-        F0yz = F;
-        iFound2 = i;
-      }
-    else // F is the bottom face
-      Fxy0 = F;
-  }
-  if ( Fxy0.IsNull() || Fx0z.IsNull() || F0yz.IsNull() ) {
-    MESSAGE( Fxy0.IsNull() <<" "<< Fx0z.IsNull() <<" "<< F0yz.IsNull() );
-    return false;
-  }
-
-  // choose the top face (Fxy1)
-  for ( i = 0, f001It.Initialize( f001List ); f001It.More(); f001It.Next(), i++ ) {
-    if ( NB_FACES_BY_VERTEX == 6 && i % 2 ) continue; // each face encounters twice
-    if ( i != iFound1 && i != iFound2 )
-      break;
-  }
-  Fxy1 = f001It.Value();
-  if ( Fxy1.IsNull() ) {
-    MESSAGE(" LoadBlockShapes() error ");
-    return false;
-  }
-
-  // find bottom edges and veritices
-  list< TopoDS_Edge > eList;
-  list< int >         nbVertexInWires;
-  getOrderedEdges( TopoDS::Face( Fxy0 ), TopoDS::Vertex( V000 ), eList, nbVertexInWires );
-  if ( nbVertexInWires.size() != 1 || nbVertexInWires.front() != 4 ) {
-    MESSAGE(" LoadBlockShapes() error ");
-    return false;
-  }
-  list< TopoDS_Edge >::iterator elIt = eList.begin();
-  for ( i = 0; elIt != eList.end(); elIt++, i++ )
-    switch ( i ) {
-    case 0: E0y0 = *elIt; V010 = TopExp::LastVertex( *elIt, true ); break;
-    case 1: Ex10 = *elIt; V110 = TopExp::LastVertex( *elIt, true ); break;
-    case 2: E1y0 = *elIt; V100 = TopExp::LastVertex( *elIt, true ); break;
-    case 3: Ex00 = *elIt; break;
-    default:;
-    }
-  if ( i != 4 || E0y0.IsNull() || Ex10.IsNull() || E1y0.IsNull() || Ex00.IsNull() ) {
-    MESSAGE(" LoadBlockShapes() error, eList.size()=" << eList.size());
-    return false;
-  }
-
-
-  // find top edges and veritices
-  eList.clear();
-  getOrderedEdges( TopoDS::Face( Fxy1 ), TopoDS::Vertex( V001 ), eList, nbVertexInWires );
-  if ( nbVertexInWires.size() != 1 || nbVertexInWires.front() != 4 ) {
-    MESSAGE(" LoadBlockShapes() error ");
-    return false;
-  }
-  for ( i = 0, elIt = eList.begin(); elIt != eList.end(); elIt++, i++ )
-    switch ( i ) {
-    case 0: Ex01 = *elIt; V101 = TopExp::LastVertex( *elIt, true ); break;
-    case 1: E1y1 = *elIt; V111 = TopExp::LastVertex( *elIt, true ); break;
-    case 2: Ex11 = *elIt; V011 = TopExp::LastVertex( *elIt, true ); break;
-    case 3: E0y1 = *elIt; break;
-    default:;
-    }
-  if ( i != 4 || Ex01.IsNull() || E1y1.IsNull() || Ex11.IsNull() || E0y1.IsNull() ) {
-    MESSAGE(" LoadBlockShapes() error, eList.size()=" << eList.size());
-    return false;
-  }
-
-  // swap Fx0z and F0yz if necessary
-  TopExp_Explorer exp( Fx0z, TopAbs_VERTEX );
-  for ( ; exp.More(); exp.Next() ) // Fx0z shares V101 and V100
-    if ( V101.IsSame( exp.Current() ) || V100.IsSame( exp.Current() ))
-      break; // V101 or V100 found
-  if ( !exp.More() ) { // not found
-    TopoDS_Shape f = Fx0z; Fx0z = F0yz; F0yz = f;
-  }
-
-  // find Fx1z and F1yz faces
-  const TopTools_ListOfShape& f111List = vfMap.FindFromKey( V111 );
-  const TopTools_ListOfShape& f110List = vfMap.FindFromKey( V110 );
-  if (f111List.Extent() != NB_FACES_BY_VERTEX ||
-      f110List.Extent() != NB_FACES_BY_VERTEX ) {
-    MESSAGE(" LoadBlockShapes() " << f111List.Extent() << " " << f110List.Extent());
-    return false;
-  }
-  TopTools_ListIteratorOfListOfShape f111It, f110It ( f110List);
-  for ( j = 0 ; f110It.More(); f110It.Next(), j++ ) {
-    if ( NB_FACES_BY_VERTEX == 6 && j % 2 ) continue; // each face encounters twice
-    const TopoDS_Shape& F = f110It.Value();
-    for ( i = 0, f111It.Initialize( f111List ); f111It.More(); f111It.Next(), i++ ) {
-      if ( NB_FACES_BY_VERTEX == 6 && i % 2 ) continue; // each face encounters twice
-      if ( F.IsSame( f111It.Value() )) { // Fx1z or F1yz found
-        if ( Fx1z.IsNull() )
-          Fx1z = F;
-        else
-          F1yz = F;
-      }
-    }
-  }
-  if ( Fx1z.IsNull() || F1yz.IsNull() ) {
-    MESSAGE(" LoadBlockShapes() error ");
-    return false;
-  }
-
-  // swap Fx1z and F1yz if necessary
-  for ( exp.Init( Fx1z, TopAbs_VERTEX ); exp.More(); exp.Next() )
-    if ( V010.IsSame( exp.Current() ) || V011.IsSame( exp.Current() ))
-      break;
-  if ( !exp.More() ) {
-    TopoDS_Shape f = Fx1z; Fx1z = F1yz; F1yz = f;
-  }
-
-  // find vertical edges
-  for ( exp.Init( Fx0z, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() ) {
-    const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
-    const TopoDS_Shape& vFirst = TopExp::FirstVertex( edge, true );
-    if ( vFirst.IsSame( V001 ))
-      E00z = edge;
-    else if ( vFirst.IsSame( V100 ))
-      E10z = edge;
-  }
-  if ( E00z.IsNull() || E10z.IsNull() ) {
-    MESSAGE(" LoadBlockShapes() error ");
-    return false;
-  }
-  for ( exp.Init( Fx1z, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next() ) {
-    const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( exp.Current() );
-    const TopoDS_Shape& vFirst = TopExp::FirstVertex( edge, true );
-    if ( vFirst.IsSame( V111 ))
-      E11z = edge;
-    else if ( vFirst.IsSame( V010 ))
-      E01z = edge;
-  }
-  if ( E01z.IsNull() || E11z.IsNull() ) {
-    MESSAGE(" LoadBlockShapes() error ");
-    return false;
-  }
-
-  // load shapes in theShapeIDMap
-
-  theShapeIDMap.Clear();
-  
-  theShapeIDMap.Add(V000.Oriented( TopAbs_FORWARD ));
-  theShapeIDMap.Add(V100.Oriented( TopAbs_FORWARD ));
-  theShapeIDMap.Add(V010.Oriented( TopAbs_FORWARD ));
-  theShapeIDMap.Add(V110.Oriented( TopAbs_FORWARD ));
-  theShapeIDMap.Add(V001.Oriented( TopAbs_FORWARD ));
-  theShapeIDMap.Add(V101.Oriented( TopAbs_FORWARD ));
-  theShapeIDMap.Add(V011.Oriented( TopAbs_FORWARD ));
-  theShapeIDMap.Add(V111.Oriented( TopAbs_FORWARD ));
-
-  theShapeIDMap.Add(Ex00);
-  theShapeIDMap.Add(Ex10);
-  theShapeIDMap.Add(Ex01);
-  theShapeIDMap.Add(Ex11);
-
-  theShapeIDMap.Add(E0y0);
-  theShapeIDMap.Add(E1y0);
-  theShapeIDMap.Add(E0y1);
-  theShapeIDMap.Add(E1y1);
-
-  theShapeIDMap.Add(E00z);
-  theShapeIDMap.Add(E10z);
-  theShapeIDMap.Add(E01z);
-  theShapeIDMap.Add(E11z);
-
-  theShapeIDMap.Add(Fxy0);
-  theShapeIDMap.Add(Fxy1);
-  theShapeIDMap.Add(Fx0z);
-  theShapeIDMap.Add(Fx1z);
-  theShapeIDMap.Add(F0yz);
-  theShapeIDMap.Add(F1yz);
-  
-  theShapeIDMap.Add(myShell);
-
-  if ( theShapeIDMap.Extent() != 27 ) {
-    MESSAGE("LoadBlockShapes() " << theShapeIDMap.Extent() );
-    return false;
-  }
-
-  // store shapes geometry
-  for ( int shapeID = 1; shapeID < theShapeIDMap.Extent(); shapeID++ )
-  {
-    const TopoDS_Shape& S = theShapeIDMap( shapeID );
-    switch ( S.ShapeType() )
-    {
-    case TopAbs_VERTEX: {
-
-      if ( shapeID > ID_V111 ) {
-        MESSAGE(" shapeID =" << shapeID );
-        return false;
-      }
-      myPnt[ shapeID - ID_V000 ] =
-        BRep_Tool::Pnt( TopoDS::Vertex( S )).XYZ();
-      break;
-    }
-    case TopAbs_EDGE: {
-
-      const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( S );
-      if ( shapeID < ID_Ex00 || shapeID > ID_E11z || edge.IsNull() ) {
-        MESSAGE(" shapeID =" << shapeID );
-        return false;
-      }
-      TEdge& tEdge = myEdge[ shapeID - ID_Ex00 ];
-      tEdge.myCoordInd = GetCoordIndOnEdge( shapeID );
-      TopLoc_Location loc;
-      tEdge.myC3d = BRep_Tool::Curve( edge, loc, tEdge.myFirst, tEdge.myLast );
-      if ( !IsForwardEdge( edge, theShapeIDMap ))
-        Swap( tEdge.myFirst, tEdge.myLast );
-      tEdge.myTrsf = loc;
-      break;
-    }
-    case TopAbs_FACE: {
-
-      const TopoDS_Face& face = TopoDS::Face( S );
-      if ( shapeID < ID_Fxy0 || shapeID > ID_F1yz || face.IsNull() ) {
-        MESSAGE(" shapeID =" << shapeID );
-        return false;
-      }
-      TFace& tFace = myFace[ shapeID - ID_Fxy0 ];
-      // pcurves
-      vector< int > edgeIdVec(4, -1);
-      GetFaceEdgesIDs( shapeID, edgeIdVec );
-      for ( int iE = 0; iE < 4; iE++ ) // loop on 4 edges
-      {
-        const TopoDS_Edge& edge = TopoDS::Edge( theShapeIDMap( edgeIdVec[ iE ]));
-        tFace.myCoordInd[ iE ] = GetCoordIndOnEdge( edgeIdVec[ iE ] );
-        tFace.myC2d[ iE ] =
-          BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, tFace.myFirst[iE], tFace.myLast[iE] );
-        if ( !IsForwardEdge( edge, theShapeIDMap ))
-          Swap( tFace.myFirst[ iE ], tFace.myLast[ iE ] );
-      }
-      // 2d corners
-      tFace.myCorner[ 0 ] = tFace.myC2d[ 0 ]->Value( tFace.myFirst[0] ).XY();
-      tFace.myCorner[ 1 ] = tFace.myC2d[ 0 ]->Value( tFace.myLast[0] ).XY();
-      tFace.myCorner[ 2 ] = tFace.myC2d[ 1 ]->Value( tFace.myLast[1] ).XY();
-      tFace.myCorner[ 3 ] = tFace.myC2d[ 1 ]->Value( tFace.myFirst[1] ).XY();
-      // sufrace
-      TopLoc_Location loc;
-      tFace.myS = BRep_Tool::Surface( face, loc );
-      tFace.myTrsf = loc;
-      break;
-    }
-    default: break;
-    }
-  } // loop on shapes in theShapeIDMap
-
-  return true;
+#ifdef _DEBUG_
+  myInitXYZ.SetCoord(0,0,0);
+  myInitUV.SetCoord(0.,0.);
+  myInitU = 0;
+  myXYZ.SetCoord(0,0,0);
+  myUV.SetCoord(0.,0.);
+  myU = 0;
+#endif
 }
 
 //=======================================================================
-//function : GetFaceEdgesIDs
-//purpose  : return edges IDs in the order u0, u1, 0v, 1v
-//           u0 means "|| u, v == 0"
+//function : operator <<
+//purpose  : 
 //=======================================================================
 
-void TBlock::GetFaceEdgesIDs (const int faceID, vector< int >& edgeVec )
+ostream & operator <<(ostream & OS, const SMESH_Pattern::TPoint& p)
 {
-  switch ( faceID ) {
-  case ID_Fxy0:
-    edgeVec[ 0 ] = ID_Ex00;
-    edgeVec[ 1 ] = ID_Ex10;
-    edgeVec[ 2 ] = ID_E0y0;
-    edgeVec[ 3 ] = ID_E1y0;
-    break;
-  case ID_Fxy1:
-    edgeVec[ 0 ] = ID_Ex01;
-    edgeVec[ 1 ] = ID_Ex11;
-    edgeVec[ 2 ] = ID_E0y1;
-    edgeVec[ 3 ] = ID_E1y1;
-    break;
-  case ID_Fx0z:
-    edgeVec[ 0 ] = ID_Ex00;
-    edgeVec[ 1 ] = ID_Ex01;
-    edgeVec[ 2 ] = ID_E00z;
-    edgeVec[ 3 ] = ID_E10z;
-    break;
-  case ID_Fx1z:
-    edgeVec[ 0 ] = ID_Ex10;
-    edgeVec[ 1 ] = ID_Ex11;
-    edgeVec[ 2 ] = ID_E01z;
-    edgeVec[ 3 ] = ID_E11z;
-    break;
-  case ID_F0yz:
-    edgeVec[ 0 ] = ID_E0y0;
-    edgeVec[ 1 ] = ID_E0y1;
-    edgeVec[ 2 ] = ID_E00z;
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-    break;
-  case ID_F1yz:
-    edgeVec[ 0 ] = ID_E1y0;
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-    edgeVec[ 3 ] = ID_E11z;
-    break;
-  default:
-    MESSAGE(" GetFaceEdgesIDs(), wrong face ID: " << faceID );
-  }
+  gp_XYZ xyz = p.myInitXYZ;
+  OS << "\tinit( xyz( " << xyz.X() << " " << xyz.Y() << " " << xyz.Z() << " )";
+  gp_XY xy = p.myInitUV;
+  OS << " uv( " <<  xy.X() << " " << xy.Y() << " )";
+  double u = p.myInitU;
+  OS << " u( " <<  u << " )) " << &p << endl;
+  xyz = p.myXYZ.XYZ();
+  OS << "\t    ( xyz( " << xyz.X() << " " << xyz.Y() << " " << xyz.Z() << " )";
+  xy = p.myUV;
+  OS << " uv( " <<  xy.X() << " " << xy.Y() << " )";
+  u = p.myU;
+  OS << " u( " <<  u << " ))" << endl;
+
+  return OS;
 }