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bos #20256: [CEA 18523] Porting SMESH to int 64 bits
[modules/smesh.git] / src / SMESH / SMESH_Pattern.cxx
index 1ab83c71e927aa94cf2a3864683deeacdaeffa2d..f605a90e65d4b405d09b1ea143b1c8fe7cb8593c 100644 (file)
@@ -1,30 +1,47 @@
-//  Copyright (C) 2003  OPEN CASCADE, EADS/CCR, LIP6, CEA/DEN,
-//  CEDRAT, EDF R&D, LEG, PRINCIPIA R&D, BUREAU VERITAS 
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+// modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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+// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
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+// Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
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 // 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)
 
-using namespace std;
-
 #include "SMESH_Pattern.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_MeshEditor.hxx"
+#include "SMESH_MesherHelper.hxx"
+#include "SMESH_subMesh.hxx"
+
 #include <BRepAdaptor_Curve.hxx>
 #include <BRepTools.hxx>
 #include <BRepTools_WireExplorer.hxx>
@@ -32,13 +49,14 @@ using namespace std;
 #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>
@@ -58,42 +76,25 @@ using namespace std;
 #include <gp_XY.hxx>
 #include <gp_XYZ.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_MeshEditor.hxx"
-#include "SMESH_subMesh.hxx"
-
+#include <Basics_Utils.hxx>
 #include "utilities.h"
 
 using namespace std;
 
-typedef map< const SMDS_MeshElement*, int > TNodePointIDMap;
+typedef std::map< const SMDS_MeshElement*, int > TNodePointIDMap;
+typedef std::list< TopoDS_Edge >                 TWire;
 
 #define smdsNode( elem ) static_cast<const SMDS_MeshNode*>( elem )
 
-//=======================================================================
-//function : SMESH_Pattern
-//purpose  : 
-//=======================================================================
-
-SMESH_Pattern::SMESH_Pattern ()
+namespace
 {
-}
+  
 //=======================================================================
 //function : getInt
 //purpose  : 
 //=======================================================================
 
-static inline int getInt( const char * theSring )
+inline int getInt( const char * theSring )
 {
   if ( *theSring < '0' || *theSring > '9' )
     return -1;
@@ -102,7 +103,7 @@ static inline int getInt( const char * theSring )
   int val = strtol( theSring, &ptr, 10 );
   if ( ptr == theSring ||
       // there must not be neither '.' nor ',' nor 'E' ...
-      (*ptr != ' ' && *ptr != '\n' && *ptr != '\0'))
+      (*ptr != ' ' && *ptr != '\n' && *ptr != '\0' && *ptr != '\r'))
     return -1;
 
   return val;
@@ -113,7 +114,7 @@ static inline int getInt( const char * theSring )
 //purpose  : 
 //=======================================================================
 
-static inline double getDouble( const char * theSring )
+inline double getDouble( const char * theSring )
 {
   char *ptr;
   return strtod( theSring, &ptr );
@@ -125,9 +126,9 @@ static inline double getDouble( const char * theSring )
 //           Return the number of the found tokens
 //=======================================================================
 
-static int readLine (list <const char*> & theFields,
-                     const char*        & theLineBeg,
-                     const bool           theClearFields )
+int readLine (list <const char*> & theFields,
+              const char*        & theLineBeg,
+              const bool           theClearFields )
 {
   if ( theClearFields )
     theFields.clear();
@@ -176,7 +177,7 @@ static int readLine (list <const char*> & theFields,
     case '-': // real number
     case '+':
     case '.':
-      isNumber = true;
+      isNumber = true; // fall through
     default: // data
       isNumber = isNumber || ( *theLineBeg >= '0' && *theLineBeg <= '9' );
       if ( isNumber ) {
@@ -200,6 +201,65 @@ static int readLine (list <const char*> & theFields,
   return nbRead;
 }
 
+//=======================================================================
+//function : isRealSeam
+//purpose  : return true if an EDGE encounters twice in a FACE
+//=======================================================================
+
+// bool isRealSeam( const TopoDS_Edge& e, const TopoDS_Face& f )
+// {
+//   if ( BRep_Tool::IsClosed( e, f ))
+//   {
+//     int nb = 0;
+//     for (TopExp_Explorer exp( f, TopAbs_EDGE ); exp.More(); exp.Next())
+//       if ( exp.Current().IsSame( e ))
+//         if ( ++nb == 2 )
+//           return true;
+//   }
+//   return false;
+// }
+
+//=======================================================================
+//function : loadVE
+//purpose  : load VERTEXes and EDGEs in a map. Return nb loaded VERTEXes
+//=======================================================================
+
+int loadVE( const list< TopoDS_Edge > &          eList,
+            TopTools_IndexedMapOfOrientedShape & map )
+{
+  list< TopoDS_Edge >::const_iterator eIt = eList.begin();
+  // vertices
+  int nbV;
+  for ( eIt = eList.begin(); eIt != eList.end(); eIt++ )
+  {
+    nbV = map.Extent();
+    map.Add( TopExp::FirstVertex( *eIt, true ));
+    bool added = ( nbV < map.Extent() );
+    if ( !added ) { // vertex encountered twice
+      // a seam vertex have two corresponding key points
+      map.Add( TopExp::FirstVertex( *eIt, true ).Reversed());
+    }
+  }
+  nbV = map.Extent();
+
+  // edges
+  for ( eIt = eList.begin(); eIt != eList.end(); eIt++ )
+    map.Add( *eIt );
+
+  return nbV;
+}
+
+} // namespace
+
+//=======================================================================
+//function : SMESH_Pattern
+//purpose  :
+//=======================================================================
+
+SMESH_Pattern::SMESH_Pattern (): myToKeepNodes(false)
+{
+}
+
 //=======================================================================
 //function : Load
 //purpose  : Load a pattern from <theFile>
@@ -207,14 +267,14 @@ static int readLine (list <const char*> & theFields,
 
 bool SMESH_Pattern::Load (const char* theFileContents)
 {
-  MESSAGE("Load( file ) ");
-
+  Kernel_Utils::Localizer loc;
+  
   // file structure:
 
   // ! This is a comment
   // NB_POINTS               ! 1 integer - the number of points in the pattern.
   //   X1 Y1 [Z1]            ! 2 or 3 reals - nodes coordinates within 2D or 3D domain:
-  //   X2 Y2 [Z2]            ! the pattern dimention is defined by the number of coordinates
+  //   X2 Y2 [Z2]            ! the pattern dimension is defined by the number of coordinates
   //   ...
   // [ ID1 ID2 ... IDn ]     ! Indices of key-points for a 2D pattern (only).
   // ! elements description goes after all
@@ -237,7 +297,7 @@ bool SMESH_Pattern::Load (const char* theFileContents)
 
   //   X1 Y1 [Z1]            ! 2 or 3 reals - nodes coordinates within 2D or 3D domain:
 
-  // read the first point coordinates to define pattern dimention
+  // read the first point coordinates to define pattern dimension
   int dim = readLine( fields, lineBeg, clearFields );
   if ( dim == 2 )
     myIs2D = true;
@@ -251,7 +311,7 @@ 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++ )
@@ -351,7 +411,8 @@ 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 );
@@ -398,7 +459,7 @@ bool SMESH_Pattern::Save (ostream& theFile)
   }
 
   theFile << endl;
-  
+
   return setErrorCode( ERR_OK );
 }
 
@@ -434,10 +495,10 @@ static gp_XY project (const SMDS_MeshNode* theNode,
     MESSAGE( "SMESH_Pattern: point projection FAILED");
     return gp_XY(0.,0.);
   }
-  double u, v, minVal = DBL_MAX;
+  double u =0, v =0, minVal = DBL_MAX;
   for ( int i = theProjectorPS.NbExt(); i > 0; i-- )
-    if ( theProjectorPS.Value( i ) < minVal ) {
-      minVal = theProjectorPS.Value( i );
+    if ( theProjectorPS.SquareDistance( i ) < minVal ) {
+      minVal = theProjectorPS.SquareDistance( i );
       theProjectorPS.Point( i ).Parameter( u, v );
     }
   return gp_XY( u, v );
@@ -456,8 +517,7 @@ template <class TFaceIterator> bool areNodesBound( TFaceIterator & faceItr )
     while ( nIt->more() )
     {
       const SMDS_MeshNode* node = smdsNode( nIt->next() );
-      SMDS_PositionPtr pos = node->GetPosition();
-      if ( !pos || !pos->GetShapeId() ) {
+      if (node->getshapeId() <1) {
         return false;
       }
     }
@@ -476,7 +536,7 @@ static bool isMeshBoundToShape(SMESHDS_Mesh *     aMeshDS,
                                SMESHDS_SubMesh *  aFaceSubmesh,
                                const bool         isMainShape)
 {
-  if ( isMainShape ) {
+  if ( isMainShape && aFaceSubmesh ) {
     // check that all faces are bound to aFaceSubmesh
     if ( aMeshDS->NbFaces() != aFaceSubmesh->NbElements() )
       return false;
@@ -500,19 +560,22 @@ static bool isMeshBoundToShape(SMESHDS_Mesh *     aMeshDS,
 
 bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
                           const TopoDS_Face& theFace,
-                          bool               theProject)
+                          bool               theProject,
+                          TopoDS_Vertex      the1stVertex,
+                          bool               theKeepNodes)
 {
-  MESSAGE(" ::Load(face) " );
   Clear();
   myIs2D = true;
+  myToKeepNodes = theKeepNodes;
 
   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() );
+  smIdType nbNodes = ( !fSubMesh ? 0 : fSubMesh->NbNodes() );
+  smIdType nbElems = ( !fSubMesh ? 0 : fSubMesh->NbElements() );
   if ( nbElems == 0 && aMeshDS->NbFaces() == 0 )
   {
     MESSAGE( "No elements bound to the face");
@@ -521,12 +584,11 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
 
   TopoDS_Face face = TopoDS::Face( theFace.Oriented( TopAbs_FORWARD ));
 
-  // check that face is not closed
+  // check if face is closed
   bool isClosed = helper.HasSeam();
-  TopoDS_Vertex bidon;
   list<TopoDS_Edge> eList;
   list<TopoDS_Edge>::iterator elIt;
-  SMESH_Block::GetOrderedEdges( face, bidon, eList, myNbKeyPntInBoundary );
+  SMESH_Block::GetOrderedEdges( face, eList, myNbKeyPntInBoundary, the1stVertex );
 
   // check that requested or needed projection is possible
   bool isMainShape = theMesh->IsMainShape( face );
@@ -540,8 +602,7 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
 
   Extrema_GenExtPS projector;
   GeomAdaptor_Surface aSurface( BRep_Tool::Surface( face ));
-  if ( theProject || needProject )
-    projector.Initialize( aSurface, 20,20, 1e-5,1e-5 );
+  projector.Initialize( aSurface, 20,20, 1e-5,1e-5 );
 
   int iPoint = 0;
   TNodePointIDMap nodePointIDMap;
@@ -549,45 +610,31 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
 
   if ( needProject )
   {
-    MESSAGE("Project the submesh");
     // ---------------------------------------------------------------
     // The case where the submesh is projected to theFace
     // ---------------------------------------------------------------
 
     // 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() );
-    }
+    SMDS_ElemIteratorPtr fIt;
+    if ( nbElems > 0 )
+      fIt = fSubMesh->GetElements();
+    else
+      fIt = aMeshDS->elementsIterator( SMDSAbs_Face );
 
     // put nodes of all faces into the nodePointIDMap and fill myElemPointIDs
-    list< const SMDS_MeshElement* >::iterator fIt = faces.begin();
-    for ( ; fIt != faces.end(); ++fIt )
+    while ( fIt->more() )
     {
+      const SMDS_MeshElement* face = fIt->next();
       myElemPointIDs.push_back( TElemDef() );
       TElemDef& elemPoints = myElemPointIDs.back();
-      SMDS_ElemIteratorPtr nIt = (*fIt)->nodesIterator();
-      while ( nIt->more() )
+      int nbNodes = face->NbCornerNodes();
+      for ( int i = 0;i < nbNodes; ++i )
       {
-        const SMDS_MeshElement* node = nIt->next();
-        TNodePointIDMap::iterator nIdIt = nodePointIDMap.find( node );
-        if ( nIdIt == nodePointIDMap.end() )
-        {
-          elemPoints.push_back( iPoint );
-          nodePointIDMap.insert( make_pair( node, iPoint++ ));
-        }
-        else
-          elemPoints.push_back( (*nIdIt).second );
+        const SMDS_MeshElement* node = face->GetNode( i );
+        TNodePointIDMap::iterator nIdIt = nodePointIDMap.insert( make_pair( node, -1 )).first;
+        if ( nIdIt->second == -1 )
+          nIdIt->second = iPoint++;
+        elemPoints.push_back( (*nIdIt).second );
       }
     }
     myPoints.resize( iPoint );
@@ -608,7 +655,7 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
       const TopoDS_Vertex v = TopoDS::Vertex( vExp.Current() );
       gp_Pnt2d uv = BRep_Tool::Parameters( v, face );
       double minDist = DBL_MAX;
-      int index;
+      int index = 0;
       vector< TPoint >::const_iterator pVecIt = myPoints.begin();
       for ( iPoint = 0; pVecIt != myPoints.end(); pVecIt++, iPoint++ ) {
         double dist = uv.SquareDistance( (*pVecIt).myInitUV );
@@ -631,62 +678,82 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
 
     // Load shapes in the consequent order and count nb of points
 
-    // vertices
-    for ( elIt = eList.begin(); elIt != eList.end(); elIt++ ) {
-      myShapeIDMap.Add( TopExp::FirstVertex( *elIt, true ));
-      if ( BRep_Tool::IsClosed( *elIt, theFace ) )
-        myShapeIDMap.Add( TopExp::LastVertex( *elIt, true ));
-      SMESHDS_SubMesh * eSubMesh = aMeshDS->MeshElements( *elIt );
-      if ( eSubMesh )
-        nbNodes += eSubMesh->NbNodes() + 1;
-    }
-    // edges
-    for ( elIt = eList.begin(); elIt != eList.end(); elIt++ )
-      myShapeIDMap.Add( *elIt );
-    // the face
+    loadVE( eList, myShapeIDMap );
     myShapeIDMap.Add( face );
 
+    nbNodes += myShapeIDMap.Extent() - 1;
+
+    for ( elIt = eList.begin(); elIt != eList.end(); elIt++ )
+      if ( SMESHDS_SubMesh * eSubMesh = aMeshDS->MeshElements( *elIt ))
+        nbNodes += eSubMesh->NbNodes() + 1;
+
     myPoints.resize( nbNodes );
 
+    // care of INTERNAL VERTEXes
+    TopExp_Explorer vExp( face, TopAbs_VERTEX, TopAbs_EDGE );
+    for ( ; vExp.More(); vExp.Next() )
+    {
+      const SMDS_MeshNode* node =
+        SMESH_Algo::VertexNode( TopoDS::Vertex( vExp.Current()), aMeshDS );
+      if ( !node || node->NbInverseElements( SMDSAbs_Face ) == 0 )
+        continue;
+      myPoints.resize( ++nbNodes );
+      list< TPoint* > & fPoints = getShapePoints( face );
+      nodePointIDMap.insert( make_pair( node, iPoint ));
+      TPoint* p = &myPoints[ iPoint++ ];
+      fPoints.push_back( p );
+      gp_XY uv = helper.GetNodeUV( face, node );
+      p->myInitUV.SetCoord( uv.X(), uv.Y() );
+      p->myInitXYZ.SetCoord( p->myInitUV.X(), p->myInitUV.Y(), 0 );
+    }
+
     // Load U of points on edges
 
-    for ( elIt = eList.begin(); elIt != eList.end(); elIt++ )
+    Bnd_Box2d edgesUVBox;
+
+    list<int>::iterator nbEinW = myNbKeyPntInBoundary.begin();
+    int iE = 0;
+    vector< TopoDS_Edge > eVec;
+    for ( elIt = eList.begin(); elIt != eList.end(); elIt++, iE++ )
     {
+      if ( isClosed && ( iE == 0 || iE == *nbEinW ))
+      {
+        // new wire begins; put wire EDGEs in eVec
+        list<TopoDS_Edge>::iterator eEnd = elIt;
+        if ( iE == *nbEinW )
+          ++nbEinW;
+        std::advance( eEnd, *nbEinW );
+        eVec.assign( elIt, eEnd );
+        iE = 0;
+      }
       TopoDS_Edge & edge = *elIt;
       list< TPoint* > & ePoints = getShapePoints( edge );
       double f, l;
-      Handle(Geom2d_Curve) C2d;
-      if ( !theProject )
-        C2d = BRep_Tool::CurveOnSurface( edge, face, 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)
+      // (as we have different points for same shape with different orientation)
       v2.Reverse();
 
       // on closed face we must have REVERSED some of seam vertices
-      bool isSeam = helper.IsSeamShape( edge );
       if ( isClosed ) {
-        if ( isSeam ) { // reverse on reversed SEAM edge
-          if ( !isForward ) {
+        if ( helper.IsSeamShape( edge ) ) {
+          if ( helper.IsRealSeam( edge ) && !isForward ) {
+            // reverse on reversed SEAM edge
             v1.Reverse();
             v2.Reverse();
           }
         }
-        else { // on CLOSED edge
+        else { // on CLOSED edge (i.e. having one vertex with different orientations)
           for ( int is2 = 0; is2 < 2; ++is2 ) {
             TopoDS_Shape & v = is2 ? v2 : v1;
-            if ( helper.IsSeamShape( v ) ) {
+            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 )
+              int iSeam = helper.WrapIndex( iE + ( is2 ? +1 : -1 ), eVec.size() );
+              if ( eVec[ iSeam ].Orientation() == TopAbs_REVERSED )
                 v.Reverse();
             }
           }
@@ -714,6 +781,7 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
           else
             keyPoint->myInitUV = C2d->Value( isForward ? f : l ).XY();
           keyPoint->myInitXYZ.SetCoord (keyPoint->myInitUV.X(), keyPoint->myInitUV.Y(), 0);
+          edgesUVBox.Add( gp_Pnt2d( keyPoint->myInitUV ));
         }
       }
       if ( !vPoint->empty() )
@@ -726,16 +794,51 @@ 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 = smdsNode( nIt->next() );
-          const SMDS_EdgePosition* epos =
-            static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(node->GetPosition().get());
+          const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
+          if ( isQuadMesh && helper.IsMedium( node, SMDSAbs_Face )) {
+            ++nbMeduimNodes;
+            continue;
+          }
+          SMDS_EdgePositionPtr epos = node->GetPosition();
           double u = epos->GetUParameter();
-          paramNodeMap.insert( TParamNodeMap::value_type( u, node ));
+          paramNodeMap.insert( make_pair( u, node ));
         }
+        if ((int) paramNodeMap.size() != eSubMesh->NbNodes() - nbMeduimNodes ) {
+          // 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 ((int) 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();
@@ -757,6 +860,7 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
             p->myInitUV = C2d->Value( u ).XY();
           }
           p->myInitXYZ.SetCoord( p->myInitUV.X(), p->myInitUV.Y(), 0 );
+          edgesUVBox.Add( gp_Pnt2d( p->myInitUV ));
           unIt++; unRIt++;
           iPoint++;
         }
@@ -782,6 +886,7 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
           else
             keyPoint->myInitUV = C2d->Value( isForward ? l : f ).XY();
           keyPoint->myInitXYZ.SetCoord( keyPoint->myInitUV.X(), keyPoint->myInitUV.Y(), 0 );
+          edgesUVBox.Add( gp_Pnt2d( keyPoint->myInitUV ));
         }
       }
       if ( !vPoint->empty() )
@@ -816,20 +921,22 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
       SMDS_NodeIteratorPtr nIt = fSubMesh->GetNodes();
       while ( nIt->more() )
       {
-        const SMDS_MeshNode* node = smdsNode( nIt->next() );
+        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 )
+        if ( theProject || edgesUVBox.IsOut( p->myInitUV ) )
           p->myInitUV = project( node, projector );
         else {
-          const SMDS_FacePosition* pos =
-            static_cast<const SMDS_FacePosition*>(node->GetPosition().get());
+          SMDS_FacePositionPtr pos = 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() )
       {
@@ -841,12 +948,13 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
         while ( nIt->more() )
         {
           const SMDS_MeshNode* node = smdsNode( nIt->next() );
-          iPoint = nodePointIDMap[ node ]; // point index of interest
+          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
-          TNodePointIDMap::iterator n_id = closeNodePointIDMap.end();
-          if ( helper.IsSeamShape( node->GetPosition()->GetShapeId() ))
-            n_id = closeNodePointIDMap.find( node );
-          if ( n_id != closeNodePointIDMap.end() )
+          if ( helper.IsRealSeam( node->getshapeId() ) &&
+               ( n_id = closeNodePointIDMap.find( node )) != not_found )
           {
             TPoint & p1 = myPoints[ iPoint ];
             TPoint & p2 = myPoints[ n_id->second ];
@@ -856,7 +964,7 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
             // find node not on a seam edge
             while ( nIt2->more() && !notSeamNode ) {
               const SMDS_MeshNode* n = smdsNode( nIt2->next() );
-              if ( !helper.IsSeamShape( n->GetPosition()->GetShapeId() ))
+              if ( !helper.IsSeamShape( n->getshapeId() ))
                 notSeamNode = n;
             }
             gp_Pnt2d uv = helper.GetNodeUV( theFace, node, notSeamNode );
@@ -869,10 +977,24 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*        theMesh,
         }
       }
     }
+    myPoints.resize( nodePointIDMap.size() + closeNodePointIDMap.size() );
 
     myIsBoundaryPointsFound = true;
   }
 
+  if ( myToKeepNodes )
+  {
+    myInNodes.resize( nodePointIDMap.size() + closeNodePointIDMap.size() );
+
+    TNodePointIDMap::iterator nIdIt = nodePointIDMap.begin();
+    for ( ; nIdIt != nodePointIDMap.end(); nIdIt++ )
+      myInNodes[ nIdIt->second ] = smdsNode( nIdIt->first );
+
+    nIdIt = closeNodePointIDMap.begin();
+    for ( ; nIdIt != closeNodePointIDMap.end(); nIdIt++ )
+      myInNodes[ nIdIt->second ] = smdsNode( nIdIt->first );
+  }
+
   // Assure that U range is proportional to V range
 
   Bnd_Box2d bndBox;
@@ -940,6 +1062,7 @@ void SMESH_Pattern::computeUVOnEdge (const TopoDS_Edge&      theEdge,
     BRep_Tool::CurveOnSurface( theEdge, TopoDS::Face( myShape ), f, l );
 
   ePoints.back()->myInitU = 1.0;
+  //ePoints.front()->myInitU = 0.0; //myUV = C2d->Value( isForward ? f : l ).XY();
   list< TPoint* >::const_iterator pIt = ePoints.begin();
   for ( pIt++; pIt != ePoints.end(); pIt++ )
   {
@@ -978,7 +1101,7 @@ static bool intersectIsolines(const gp_XY& uv11, const gp_XY& uv12, const double
 //   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 ) );
@@ -992,13 +1115,13 @@ 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);
-  }
+  // if ( isDeformed ) {
+  //   MESSAGE("intersectIsolines(), d1 = " << d1 << ", d2 = " << d2 << ", delta = " << delta <<
+  //           ", " << (loc1 - loc2).SquareModulus() << " > " << delta * delta);
+  // }
   return true;
 }
 
@@ -1032,7 +1155,7 @@ 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++ )
       {
@@ -1091,7 +1214,7 @@ bool SMESH_Pattern::compUVByIsoIntersection (const list< list< TPoint* > >& theB
   }
   if ( !intersectIsolines( uv1[0], uv2[0], ratio[0],
                           uv1[1], uv2[1], ratio[1], theUV, theIsDeformed )) {
-    MESSAGE(" Cant intersect isolines for a point "<<theInitUV.X()<<", "<<theInitUV.Y());
+    MESSAGE(" Can't intersect isolines for a point "<<theInitUV.X()<<", "<<theInitUV.Y());
     return setErrorCode( ERR_APPLF_BAD_TOPOLOGY );
   }
 
@@ -1112,7 +1235,7 @@ struct TIsoNode {
   TIsoNode* myNext[4]; // order: (iDir=0,isForward=0), (1,0), (0,1), (1,1)
   TIsoNode* myBndNodes[4];     // order: (iDir=0,i=0), (1,0), (0,1), (1,1)
   TIsoNode(double initU, double initV):
-    myInitUV( initU, initV ), myUV( 1e100, 1e100 ), myIsMovable(true)
+    myIsMovable(true), myInitUV( initU, initV ), myUV( 1e100, 1e100 )
   { myNext[0] = myNext[1] = myNext[2] = myNext[3] = 0; }
   bool IsUVComputed() const
   { return myUV.X() != 1e100; }
@@ -1203,7 +1326,7 @@ 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]
@@ -1297,7 +1420,7 @@ 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;
@@ -1361,7 +1484,7 @@ static bool checkQuads (const TIsoNode* node,
         return false;
       }
       else {
-        //MESSAGE(" Cant improve UV, uv: "<<uv.X()<<" "<<uv.Y());
+        //MESSAGE(" Can't improve UV, uv: "<<uv.X()<<" "<<uv.Y());
       }
     }
     if ( !oldIsIn && nbOldFix ) {
@@ -1376,7 +1499,7 @@ static bool checkQuads (const TIsoNode* node,
         return false;
       }
       else {
-        //MESSAGE(" Cant fix UV, uv: "<<uv.X()<<" "<<uv.Y());
+        //MESSAGE(" Can't fix UV, uv: "<<uv.X()<<" "<<uv.Y());
       }
     }
     if ( newIsIn && oldIsIn )
@@ -1728,7 +1851,7 @@ 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 );
         }
@@ -1754,7 +1877,7 @@ 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;
@@ -1793,7 +1916,7 @@ bool SMESH_Pattern::
   list < TIsoNode* > internNodes;
   bool needIteration = true;
   if ( startNodes.empty() ) {
-    MESSAGE( " Starting UV by compUVByIsoIntersection()");
+    //MESSAGE( " Starting UV by compUVByIsoIntersection()");
     needIteration = false;
     map < double, TIsoLine >& isos = isoMap[ 0 ];
     map < double, TIsoLine >::iterator isoIt = isos.begin();
@@ -1848,7 +1971,7 @@ 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 );
@@ -1909,7 +2032,6 @@ bool SMESH_Pattern::
           newUV += prevNode1->myUV + dir * step[ iDir ];
         }
         sumDir += dir;
-        prevN[ iDir ] = prevNode1;
         nbComp++;
       }
     }
@@ -1929,7 +2051,7 @@ bool SMESH_Pattern::
     }
     internNodes.push_back( node );
   }
-  
+
   // Move nodes
 
   static int maxNbIter = 100;
@@ -1941,7 +2063,7 @@ bool SMESH_Pattern::
   int nbNodeMove = 0;
   if ( !useNbMoveNode )
     maxNbIter = ( maxNbIter < 0 ) ? 100 : -1;
-#endif    
+#endif
   double maxMove;
   int nbIter = 0;
   do {
@@ -1971,7 +2093,7 @@ bool SMESH_Pattern::
       }
       // define ratio
       bool ok = true; // <- stupid fix TO AVOID PB OF NODES WITH NULL BND NODES
-      double locR[2] = { 0, 0 };
+//      double locR[2] = { 0, 0 };
       for ( iDir = 0; iDir < 2; iDir++ )
       {
         const int iCoord = 2 - iDir; // coord changing along an isoline
@@ -1985,7 +2107,7 @@ bool SMESH_Pattern::
         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
@@ -2014,7 +2136,7 @@ bool SMESH_Pattern::
 #endif
   } while ( maxMove > 1e-8 && nbIter++ < maxNbIter );
 
-  MESSAGE( "compUVByElasticIsolines(): Nb iterations " << nbIter << " dist: " << sqrt( maxMove ));
+  //MESSAGE( "compUVByElasticIsolines(): Nb iterations " << nbIter << " dist: " << sqrt( maxMove ));
 
   if ( nbIter >= maxNbIter && sqrt(maxMove) > minUvSize * 0.05 ) {
     MESSAGE( "compUVByElasticIsolines() failed: "<<sqrt(maxMove)<<">"<<minUvSize * 0.05);
@@ -2038,8 +2160,7 @@ bool SMESH_Pattern::
       }
     }
   }
-      
-    
+
   return true;
 }
 
@@ -2065,7 +2186,7 @@ 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;
@@ -2093,8 +2214,8 @@ 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
   {
@@ -2120,7 +2241,7 @@ 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 )
@@ -2134,13 +2255,13 @@ 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;
@@ -2196,7 +2317,7 @@ bool SMESH_Pattern::sortSameSizeWires (TListOfEdgesList &                theWire
       list< TPoint* > & ePoints = getShapePoints( eID++ );
       TPoint* p = ePoints.front();
       if ( !compUVByIsoIntersection( theEdgesPointsList, p->myInitUV, p->myUV, aBool )) {
-        MESSAGE("cant sortSameSizeWires()");
+        MESSAGE("can't sortSameSizeWires()");
         return false;
       }
       gcVec[iW] += p->myUV;
@@ -2247,7 +2368,7 @@ bool SMESH_Pattern::sortSameSizeWires (TListOfEdgesList &                theWire
 //   " \t vertex: " << vGcVec[iW].X() << " " << vGcVec[iW].Y() << endl;
     double minDist = DBL_MAX;
     gp_XY & wGc = vGcVec[ iW ];
-    int bIndex;
+    int bIndex = 0;
     for ( int iB = 0; iB < nbWires; iB++ ) {
       if ( bndFound[ iB ] ) continue;
       double dist = ( wGc - gcVec[ iB ] ).SquareModulus();
@@ -2260,7 +2381,7 @@ 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;
@@ -2271,7 +2392,7 @@ 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();
@@ -2300,7 +2421,6 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
                            const TopoDS_Vertex& theVertexOnKeyPoint1,
                            const bool           theReverse)
 {
-  MESSAGE(" ::Apply(face) " );
   TopoDS_Face face  = theReverse ? TopoDS::Face( theFace.Reversed() ) : theFace;
   if ( !setShapeToMesh( face ))
     return false;
@@ -2314,7 +2434,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
 
   list< TopoDS_Edge > eList;
   list< int >         nbVertexInWires;
-  int nbWires = SMESH_Block::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 ");
@@ -2330,20 +2450,10 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
   }
 
   // here shapes get IDs, for the outer wire IDs are OK
-  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 ));
-  }
-  int nbVertices = myShapeIDMap.Extent();
-
-  for ( elIt = eList.begin(); elIt != eList.end(); elIt++ )
-    myShapeIDMap.Add( *elIt );
-
+  int nbVertices = loadVE( eList, myShapeIDMap );
   myShapeIDMap.Add( face );
 
-  if ( myShapeIDToPointsMap.size() != myShapeIDMap.Extent()/* + nbSeamShapes*/ ) {
+  if ((int) myShapeIDToPointsMap.size() != myShapeIDMap.Extent() ) {
     MESSAGE( myShapeIDToPointsMap.size() <<" != " << myShapeIDMap.Extent());
     return setErrorCode( ERR_APPLF_INTERNAL_EEROR );
   }
@@ -2352,10 +2462,11 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
   list< list< TPoint* > > edgesPointsList;
   edgesPointsList.push_back( list< TPoint* >() );
   list< TPoint* > * edgesPoints = & edgesPointsList.back();
-  list< TPoint* >::iterator pIt;
+  list< TPoint* >::iterator pIt, pEnd;
 
   // compute UV of points on the outer wire
   int iE, nbEdgesInOuterWire = nbVertexInWires.front();
+  list< TopoDS_Edge >::iterator elIt;
   for (iE = 0, elIt = eList.begin();
        iE < nbEdgesInOuterWire && elIt != eList.end();
        iE++, elIt++ )
@@ -2370,20 +2481,21 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
   // If there are several wires, define the order of edges of inner wires:
   // compute UV of inner edge-points using 2 methods: the one for in-face points
   // and the one for on-edge points and then choose the best edge order
-  // by the best correspondance of the 2 results
+  // by the best correspondence of the 2 results.
+  // The wires are sorted by number of edges to correspond to wires of the pattern
   if ( nbWires > 1 )
   {
     // compute UV of inner edge-points using the method for in-face points
-    // and devide eList into a list of separate wires
+    // and divide eList into a list of separate wires
     bool aBool;
-    list< list< TopoDS_Edge > > wireList;
+    list< TWire > wireList;
     list<TopoDS_Edge>::iterator eIt = elIt;
     list<int>::iterator nbEIt = nbVertexInWires.begin();
     for ( nbEIt++; nbEIt != nbVertexInWires.end(); nbEIt++ )
     {
       int nbEdges = *nbEIt;
       wireList.push_back( list< TopoDS_Edge >() );
-      list< TopoDS_Edge > & wire = wireList.back();
+      TWire & wire = wireList.back();
       for ( iE = 0 ; iE < nbEdges; eIt++, iE++ )
       {
         list< TPoint* > & ePoints = getShapePoints( *eIt );
@@ -2391,7 +2503,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
         for (  pIt++; pIt != ePoints.end(); pIt++ ) {
           TPoint* p = (*pIt);
           if ( !compUVByIsoIntersection( edgesPointsList, p->myInitUV, p->myUV, aBool )) {
-            MESSAGE("cant Apply(face)");
+            MESSAGE("can't Apply(face)");
             return false;
           }
           // keep the computed UV to compare against by setFirstEdge()
@@ -2414,11 +2526,11 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
     // find points - edge correspondence for wires of unique size,
     // edge order within a wire should be defined only
 
-    list< list< TopoDS_Edge > >::iterator wlIt = wireList.begin();
+    list< TWire >::iterator wlIt = wireList.begin();
     while ( wlIt != wireList.end() )
     {
-      list< TopoDS_Edge >& wire = (*wlIt);
-      int nbEdges = wire.size();
+      TWire& wire = (*wlIt);
+      size_t nbEdges = wire.size();
       wlIt++;
       if ( wlIt == wireList.end() || (*wlIt).size() != nbEdges ) // a unique size wire
       {
@@ -2436,17 +2548,23 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
           edgesPoints->insert( edgesPoints->end(), ePoints.begin(), (--ePoints.end()));
         }
       }
+      else
+      {
+        // skip same size wires
+        while ( wlIt != wireList.end() && (*wlIt).size() == nbEdges )
+          wlIt++;
+      }
       id1 += nbEdges;
     }
 
     // find boundary - wire correspondence for several wires of same size
-    
+
     id1 = nbVertices + nbEdgesInOuterWire + 1;
     wlIt = wireList.begin();
     while ( wlIt != wireList.end() )
     {
-      int nbSameSize = 0, nbEdges = (*wlIt).size();
-      list< list< TopoDS_Edge > >::iterator wlIt2 = wlIt;
+      size_t nbSameSize = 0, nbEdges = (*wlIt).size();
+      list< TWire >::iterator wlIt2 = wlIt;
       wlIt2++;
       while ( wlIt2 != wireList.end() && (*wlIt2).size() == nbEdges ) { // a same size wire
         nbSameSize++;
@@ -2460,24 +2578,34 @@ 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);
+      TWire& wire = (*wlIt);
       eList.splice( eList.end(), wire, wire.begin(), wire.end() );
     }
 
     // re-fill myShapeIDMap - all shapes get good IDs
 
     myShapeIDMap.Clear();
-    for ( elIt = eList.begin(); elIt != eList.end(); elIt++ )
-      myShapeIDMap.Add( TopExp::FirstVertex( *elIt, true ));
-    for ( elIt = eList.begin(); elIt != eList.end(); elIt++ )
-      myShapeIDMap.Add( *elIt );
+    nbVertices = loadVE( eList, myShapeIDMap );
     myShapeIDMap.Add( face );
-    
+
   } // there are inner wires
 
+  // Set XYZ of on-vertex points
+
+  // for ( int iV = 1; iV <= nbVertices; ++iV )
+  // {
+  //   const TopoDS_Vertex&    V = TopoDS::Vertex( myShapeIDMap( iV ));
+  //   list< TPoint* > & vPoints = getShapePoints( iV );
+  //   if ( !vPoints.empty() )
+  //   {
+  //     //vPoints.front()->myUV  = BRep_Tool::Parameters( V, theFace ).XY();
+  //     vPoints.front()->myXYZ = BRep_Tool::Pnt( V );
+  //   }
+  // }
+
   // Compute XYZ of on-edge points
 
   TopLoc_Location loc;
@@ -2485,8 +2613,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
   {
     BRepAdaptor_Curve C3d( *elIt );
     list< TPoint* > & ePoints = getShapePoints( iE++ );
-    pIt = ePoints.begin();
-    for ( pIt++; pIt != ePoints.end(); pIt++ )
+    for ( pIt = ++ePoints.begin(), pEnd = ePoints.end(); pIt != pEnd; pIt++ )
     {
       TPoint* point = *pIt;
       point->myXYZ = C3d.Value( point->myU );
@@ -2501,7 +2628,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
   for ( pIt = fPoints.begin(); !isDeformed && pIt != fPoints.end(); pIt++ )
     if ( !compUVByIsoIntersection( edgesPointsList, (*pIt)->myInitUV,
                                   (*pIt)->myUV, isDeformed )) {
-      MESSAGE("cant Apply(face)");
+      MESSAGE("can't Apply(face)");
       return false;
     }
   // try to use a complex algo if it is a difficult case
@@ -2510,7 +2637,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const TopoDS_Face&   theFace,
     for ( ; pIt != fPoints.end(); pIt++ ) // continue with the simple algo
       if ( !compUVByIsoIntersection( edgesPointsList, (*pIt)->myInitUV,
                                     (*pIt)->myUV, isDeformed )) {
-        MESSAGE("cant Apply(face)");
+        MESSAGE("can't Apply(face)");
         return false;
       }
   }
@@ -2549,8 +2676,9 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const SMDS_MeshFace* theFace,
   }
 
   // check nb of nodes
-  if (theFace->NbNodes() != myNbKeyPntInBoundary.front() ) {
-    MESSAGE( myKeyPointIDs.size() << " != " << theFace->NbNodes() );
+  const int nbFaceNodes = theFace->NbCornerNodes();
+  if ( nbFaceNodes != myNbKeyPntInBoundary.front() ) {
+    MESSAGE( myKeyPointIDs.size() << " != " << nbFaceNodes );
     return setErrorCode( ERR_APPL_BAD_NB_VERTICES );
   }
 
@@ -2567,10 +2695,10 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const SMDS_MeshFace* theFace,
 
   list< const SMDS_MeshNode* > nodes;
   list< const SMDS_MeshNode* >::iterator n = nodes.end();
-  SMDS_ElemIteratorPtr noIt = theFace->nodesIterator();
+  SMDS_NodeIteratorPtr noIt = theFace->nodeIterator();
   int iSub = 0;
-  while ( noIt->more() ) {
-    const SMDS_MeshNode* node = smdsNode( noIt->next() );
+  while ( noIt->more() && iSub < nbFaceNodes ) {
+    const SMDS_MeshNode* node = noIt->next();
     nodes.push_back( node );
     if ( iSub++ == theNodeIndexOnKeyPoint1 )
       n = --nodes.end();
@@ -2585,9 +2713,9 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const SMDS_MeshFace* theFace,
       nodes.splice( nodes.end(), nodes, nodes.begin(), n );
   }
   list< gp_XYZ > xyzList;
-  myOrderedNodes.resize( theFace->NbNodes() );
+  myOrderedNodes.resize( nbFaceNodes );
   for ( iSub = 0, n = nodes.begin(); n != nodes.end(); ++n ) {
-    xyzList.push_back( gp_XYZ( (*n)->X(), (*n)->Y(), (*n)->Z() ));
+    xyzList.push_back( SMESH_TNodeXYZ( *n ));
     myOrderedNodes[ iSub++] = *n;
   }
 
@@ -2625,7 +2753,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const SMDS_MeshFace* theFace,
   {
     gp_XYZ& xyz1 = *xyzIt++;
     gp_XYZ& xyz2 = ( xyzIt != xyzList.end() ) ? *xyzIt : xyzList.front();
-    
+
     list< TPoint* > & ePoints = getShapePoints( iSub );
     ePoints.back()->myInitU = 1.0;
     list< TPoint* >::const_iterator pIt = ++ePoints.begin();
@@ -2649,7 +2777,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const SMDS_MeshFace* theFace,
   for ( pIt = fPoints.begin(); !isDeformed && pIt != fPoints.end(); pIt++ )
     if ( !compUVByIsoIntersection( edgesPointsList, (*pIt)->myInitUV,
                                   (*pIt)->myUV, isDeformed )) {
-      MESSAGE("cant Apply(face)");
+      MESSAGE("can't Apply(face)");
       return false;
     }
   // try to use a complex algo if it is a difficult case
@@ -2658,7 +2786,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (const SMDS_MeshFace* theFace,
     for ( ; pIt != fPoints.end(); pIt++ ) // continue with the simple algo
       if ( !compUVByIsoIntersection( edgesPointsList, (*pIt)->myInitUV,
                                     (*pIt)->myUV, isDeformed )) {
-        MESSAGE("cant Apply(face)");
+        MESSAGE("can't Apply(face)");
         return false;
       }
   }
@@ -2774,7 +2902,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (SMESH_Mesh*          theMesh,
 
   // compute UV and XYZ of points on edges
 
-  for ( int i = 0; i < myOrderedNodes.size(); ++i, ++iSub )
+  for ( size_t i = 0; i < myOrderedNodes.size(); ++i, ++iSub )
   {
     gp_XY& uv1 = keyUV[ i ];
     gp_XY& uv2 = ( i+1 < keyUV.size() ) ? keyUV[ i+1 ] : keyUV[ 0 ];
@@ -2802,7 +2930,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (SMESH_Mesh*          theMesh,
   for ( pIt = fPoints.begin(); !isDeformed && pIt != fPoints.end(); pIt++ )
     if ( !compUVByIsoIntersection( edgesPointsList, (*pIt)->myInitUV,
                                   (*pIt)->myUV, isDeformed )) {
-      MESSAGE("cant Apply(face)");
+      MESSAGE("can't Apply(face)");
       return false;
     }
   // try to use a complex algo if it is a difficult case
@@ -2811,7 +2939,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (SMESH_Mesh*          theMesh,
     for ( ; pIt != fPoints.end(); pIt++ ) // continue with the simple algo
       if ( !compUVByIsoIntersection( edgesPointsList, (*pIt)->myInitUV,
                                     (*pIt)->myUV, isDeformed )) {
-        MESSAGE("cant Apply(face)");
+        MESSAGE("can't Apply(face)");
         return false;
       }
   }
@@ -2889,17 +3017,12 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (SMESH_Mesh*                     theMesh,
   myXYZ.resize( myPoints.size() * theFaces.size(), undefinedXYZ() );
   myElements.reserve( theFaces.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 a face
 
   // meshed geometry
   TopoDS_Shape shape;
 //   int          shapeID = 0;
-//   SMESH_MeshEditor editor( theMesh ); 
+//   SMESH_MeshEditor editor( theMesh );
 
   // apply to each face in theFaces set
   set<const SMDS_MeshFace*>::iterator face = theFaces.begin();
@@ -2940,12 +3063,12 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (SMESH_Mesh*                     theMesh,
     }
     // put points on links to myIdsOnBoundary,
     // they will be used to sew new elements on adjacent refined elements
-    int nbNodes = (*face)->NbNodes(), eID = nbNodes + 1;
+    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 ? 0 : i + 1 ];
+      const SMDS_MeshNode* n2 = myOrderedNodes[( i+1 ) % nbNodes ];
       // make a link and a node set
       TNodeSet linkSet, node1Set;
       linkSet.insert( n1 );
@@ -2954,7 +3077,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (SMESH_Mesh*                     theMesh,
       list< TPoint* >::iterator p = linkPoints.begin();
       {
         // map the first link point to n1
-        int nId = pointIndex[ *p ] + ind1;
+        int nId = ( *p - &myPoints[0] ) + ind1;
         myXYZIdToNodeMap[ nId ] = n1;
         list< list< int > >& groups = myIdsOnBoundary[ node1Set ];
         groups.push_back(list< int > ());
@@ -2966,7 +3089,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (SMESH_Mesh*                     theMesh,
       list< int >& indList = groups.back();
       // add points to the map excluding the end points
       for ( p++; *p != linkPoints.back(); p++ )
-        indList.push_back( pointIndex[ *p ] + ind1 );
+        indList.push_back( ( *p - &myPoints[0] ) + ind1 );
     }
     ind1 += myPoints.size();
   }
@@ -2987,8 +3110,6 @@ 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 );
@@ -3016,7 +3137,7 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (std::set<const SMDS_MeshVolume*> & theVolumes,
 
   // to find point index
   map< TPoint*, int > pointIndex;
-  for ( int i = 0; i < myPoints.size(); i++ )
+  for ( size_t i = 0; i < myPoints.size(); i++ )
     pointIndex.insert( make_pair( & myPoints[ i ], i ));
 
   int ind1 = 0; // lowest point index for an element
@@ -3093,13 +3214,16 @@ bool SMESH_Pattern::Apply (std::set<const SMDS_MeshVolume*> & theVolumes,
 //=======================================================================
 
 bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*         theMesh,
-                          const TopoDS_Shell& theBlock)
+                          const TopoDS_Shell& theBlock,
+                          bool                theKeepNodes)
 {
-  MESSAGE(" ::Load(volume) " );
   Clear();
   myIs2D = false;
+  myToKeepNodes = theKeepNodes;
   SMESHDS_SubMesh * aSubMesh;
 
+  const bool isQuadMesh = theMesh->NbVolumes( ORDER_QUADRATIC );
+
   // load shapes in myShapeIDMap
   SMESH_Block block;
   TopoDS_Vertex v1, v2;
@@ -3107,7 +3231,7 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*         theMesh,
     return setErrorCode( ERR_LOADV_BAD_SHAPE );
 
   // count nodes
-  int nbNodes = 0, shapeID;
+  smIdType nbNodes = 0; int shapeID;
   for ( shapeID = 1; shapeID <= myShapeIDMap.Extent(); shapeID++ )
   {
     const TopoDS_Shape& S = myShapeIDMap( shapeID );
@@ -3129,9 +3253,11 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*         theMesh,
     SMDS_NodeIteratorPtr nIt = aSubMesh->GetNodes();
     if ( !nIt->more() ) continue;
 
-      // store a node and a point
+    // 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 );
@@ -3166,9 +3292,10 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*         theMesh,
       nIt = aSubMesh->GetNodes();
       for ( ; nIt->more(); pIt++ )
       {
-        const SMDS_MeshNode* node = smdsNode( nIt->next() );
-        const SMDS_EdgePosition* epos =
-          static_cast<const SMDS_EdgePosition*>(node->GetPosition().get());
+        const SMDS_MeshNode* node = nIt->next();
+        if ( isQuadMesh && SMESH_MeshEditor::IsMedium( node, SMDSAbs_Edge ))
+          continue;
+        SMDS_EdgePositionPtr epos = node->GetPosition();
         double u = ( epos->GetUParameter() - f ) / ( l - f );
         (*pIt)->myInitXYZ.SetCoord( iCoord, isForward ? u : 1 - u );
       }
@@ -3192,16 +3319,25 @@ bool SMESH_Pattern::Load (SMESH_Mesh*         theMesh,
   {
     SMDS_ElemIteratorPtr elemIt = aSubMesh->GetElements();
     while ( elemIt->more() ) {
-      SMDS_ElemIteratorPtr nIt = elemIt->next()->nodesIterator();
+      const SMDS_MeshElement* elem = elemIt->next();
       myElemPointIDs.push_back( TElemDef() );
       TElemDef& elemPoints = myElemPointIDs.back();
-      while ( nIt->more() )
-        elemPoints.push_back( nodePointIDMap[ nIt->next() ]);
+      int nbNodes = elem->NbCornerNodes();
+      for ( int i = 0;i < nbNodes; ++i )
+        elemPoints.push_back( nodePointIDMap[ elem->GetNode( i )]);
     }
   }
 
   myIsBoundaryPointsFound = true;
 
+  if ( myToKeepNodes )
+  {
+    myInNodes.resize( nodePointIDMap.size() );
+    TNodePointIDMap::iterator nIdIt = nodePointIDMap.begin();
+    for ( ; nIdIt != nodePointIDMap.end(); nIdIt++ )
+      myInNodes[ nIdIt->second ] = smdsNode( nIdIt->first );
+  }
+
   return setErrorCode( ERR_OK );
 }
 
@@ -3243,8 +3379,6 @@ 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;
@@ -3304,8 +3438,6 @@ 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;
 
@@ -3362,7 +3494,7 @@ void SMESH_Pattern::mergePoints (const bool uniteGroups)
       Bnd_Box box;
       TNodeSet::const_iterator n = nodes.begin();
       for ( ; n != nodes.end(); ++n )
-        box.Add( gp_Pnt( (*n)->X(), (*n)->Y(), (*n)->Z() ));
+        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 );
@@ -3373,7 +3505,7 @@ void SMESH_Pattern::mergePoints (const bool uniteGroups)
     bool unite = ( uniteGroups && nodes.size() == 2 );
     map< double, int > distIndMap;
     const SMDS_MeshNode* node = *nodes.begin();
-    gp_Pnt P( node->X(), node->Y(), node->Z() );
+    gp_Pnt P = SMESH_TNodeXYZ( node );
 
     // compare points, replace indices
 
@@ -3446,13 +3578,7 @@ void SMESH_Pattern::
   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() );
+  TIDSortedElemSet elemSet, avoidSet( myElements.begin(), myElements.end() );
 
   map< TNodeSet, list< list< int > > >::iterator indListIt, nn_IdList;
 
@@ -3479,7 +3605,7 @@ void SMESH_Pattern::
       while (true)
       {
         const SMDS_MeshElement* face =
-          SMESH_MeshEditor::FindFaceInSet( n1, n2, elemSet, avoidSet );
+          SMESH_MeshAlgos::FindFaceInSet( n1, n2, elemSet, avoidSet );
         if ( face )
         {
           avoidSet.insert ( face );
@@ -3644,13 +3770,8 @@ bool SMESH_Pattern::
                      vector<int>&                          theQuantity)
 {
   bool makePoly = false;
-//   cout << "FROM FACE NODES: " <<endl;
-//   for ( int i = 0; i < theNbBndNodes; ++i )
-//     cout << theBndNodes[ i ];
 
-  set< const SMDS_MeshNode* > bndNodeSet;
-  for ( int i = 0; i < theNbBndNodes; ++i )
-    bndNodeSet.insert( theBndNodes[ i ]);
+  set< const SMDS_MeshNode* > bndNodeSet( theBndNodes, theBndNodes + theNbBndNodes);
 
   map< TNodeSet, list< list< int > > >::iterator nn_IdList;
 
@@ -3659,12 +3780,13 @@ bool SMESH_Pattern::
   if ( !myIs2D ) { // for 2D, merge only edges
     nn_IdList = myIdsOnBoundary.find( bndNodeSet );
     if ( nn_IdList != myIdsOnBoundary.end() ) {
-      makePoly = true;
       list< int > & faceIds = nn_IdList->second.front();
-      ids.insert( faceIds.begin(), faceIds.end() );
+      if ( !faceIds.empty() ) {
+        makePoly = true;
+        ids.insert( faceIds.begin(), faceIds.end() );
+      }
     }
   }
-  //bool hasIdsInFace = !ids.empty();
 
   // add ids on links and bnd nodes
   int lastFreeId = Max( myXYZIdToNodeMap.rbegin()->first, theNodes.size() );
@@ -3680,22 +3802,26 @@ bool SMESH_Pattern::
       bndId = nn_IdList->second.front().front();
       ids.insert( bndId );
     }
-    else 
+    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 ? 0 : iN + 1 ]);
+    linkNodes.insert( theBndNodes[ (iN + 1) % theNbBndNodes] );
     nn_IdList = myIdsOnBoundary.find( linkNodes );
     if ( nn_IdList != myIdsOnBoundary.end() ) {
-      makePoly = true;
       list< int > & linkIds = nn_IdList->second.front();
-      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() );
+      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() );
+      }
     }
   }
 
@@ -3717,9 +3843,7 @@ bool SMESH_Pattern::
       {
         if ( !checkedVolDefs.insert( *pIdList ).second )
           continue; // skip already checked volume definition
-        vector< int > idVec;
-        idVec.reserve( (*pIdList)->size() );
-        idVec.insert( idVec.begin(), (*pIdList)->begin(), (*pIdList)->end() );
+        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 )
@@ -3749,7 +3873,7 @@ bool SMESH_Pattern::
   }
   if ( !defsAdded ) {
     theQuantity.push_back( faceDef.size() );
-    theFaceDefs.splice( theFaceDefs.end(), faceDef, faceDef.begin(), faceDef.end() );
+    theFaceDefs.splice( theFaceDefs.end(), faceDef );
   }
 
   return makePoly;
@@ -3766,11 +3890,9 @@ static bool clearSubMesh( SMESH_Mesh*         theMesh,
   bool removed = false;
   if ( SMESH_subMesh * aSubMesh = theMesh->GetSubMeshContaining( theShape ))
   {
-    if ( aSubMesh->GetSubMeshDS() ) {
-      removed =
-        aSubMesh->GetSubMeshDS()->NbElements() || aSubMesh->GetSubMeshDS()->NbNodes();
+    removed = !aSubMesh->IsEmpty();
+    if ( removed )
       aSubMesh->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CLEAN );
-    }
   }
   else {
     SMESHDS_Mesh* aMeshDS = theMesh->GetMeshDS();
@@ -3809,20 +3931,103 @@ void SMESH_Pattern::clearMesh(SMESH_Mesh* theMesh) const
   }
 }
 
+//=======================================================================
+//function : findExistingNodes
+//purpose  : fills nodes vector with nodes existing on a given shape (IMP 22368)
+//           Returns true if all nodes for all points on S are found
+//=======================================================================
+
+bool SMESH_Pattern::findExistingNodes( SMESH_Mesh*                      mesh,
+                                       const TopoDS_Shape&              S,
+                                       const std::list< TPoint* > &     points,
+                                       vector< const SMDS_MeshNode* > & nodesVector)
+{
+  if ( S.IsNull() || points.empty() )
+    return false;
+
+  SMESHDS_Mesh* aMeshDS = mesh->GetMeshDS();
+
+  switch ( S.ShapeType() )
+  {
+  case TopAbs_VERTEX:
+  {
+    int pIndex = points.back() - &myPoints[0];
+    if ( !nodesVector[ pIndex ] )
+      nodesVector[ pIndex ] = SMESH_Algo::VertexNode( TopoDS::Vertex( S ), aMeshDS );
+    return nodesVector[ pIndex ];
+  }
+  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* >::const_reverse_iterator pItR = ++points.rbegin();
+    list< TPoint* >::const_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;
+      }
+      return true;
+    }
+    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;
+  } // case TopAbs_EDGE:
+
+  default:;
+  } // switch ( S.ShapeType() )
+
+  return false;
+}
+
 //=======================================================================
 //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
-//           subshapes. DO NOT MERGE them or modify also StdMeshers_Projection_..
 //=======================================================================
 
 bool SMESH_Pattern::MakeMesh(SMESH_Mesh* theMesh,
                              const bool  toCreatePolygons,
                              const bool  toCreatePolyedrs)
 {
-  MESSAGE(" ::MakeMesh() " );
   if ( !myIsComputed )
     return setErrorCode( ERR_MAKEM_NOT_COMPUTED );
 
@@ -3845,38 +4050,89 @@ bool SMESH_Pattern::MakeMesh(SMESH_Mesh* theMesh,
     for ( ; i_node != myXYZIdToNodeMap.end(); i_node++ ) {
       nodesVector[ i_node->first ] = i_node->second;
     }
-    for ( int i = 0; i < myXYZ.size(); ++i ) {
+    for ( size_t 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() )
+    {
+      // 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 );
+            }
+        }
+      }
+    }
+  }  // if ( onMeshElements )
+
   else
   {
     nodesVector.resize( myPoints.size(), 0 );
 
-    // to find point index
-    map< TPoint*, int > pointIndex;
-    for ( int i = 0; i < myPoints.size(); i++ )
-      pointIndex.insert( make_pair( & myPoints[ i ], i ));
-
     // loop on sub-shapes of myShape: create nodes
     map< int, list< TPoint* > >::iterator idPointIt = myShapeIDToPointsMap.begin();
     for ( ; idPointIt != myShapeIDToPointsMap.end(); idPointIt++ )
     {
+      list< TPoint* > & points = idPointIt->second;
       TopoDS_Shape S;
-      //SMESHDS_SubMesh * subMeshDS = 0;
-      if ( !myShapeIDMap.IsEmpty() ) {
+      if ( !myShapeIDMap.IsEmpty() )
         S = myShapeIDMap( idPointIt->first );
-        //subMeshDS = aMeshDS->MeshElements( S );
-      }
-      list< TPoint* > & points = idPointIt->second;
+
+      // find existing nodes on EDGEs and VERTEXes
+      if ( findExistingNodes( theMesh, S, points, nodesVector ))
+        continue;
+
       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(),
@@ -3884,8 +4140,8 @@ bool SMESH_Pattern::MakeMesh(SMESH_Mesh* theMesh,
                                                 point->myXYZ.Z());
         nodesVector [ pIndex ] = node;
 
-        if ( true /*subMeshDS*/ ) {
-          // !!!!! do not merge new nodes with ones existing on submeshes (see method comment)
+        if ( !S.IsNull() ) {
+
           switch ( S.ShapeType() ) {
           case TopAbs_VERTEX: {
             aMeshDS->SetNodeOnVertex( node, TopoDS::Vertex( S )); break;
@@ -3922,6 +4178,12 @@ bool SMESH_Pattern::MakeMesh(SMESH_Mesh* theMesh,
     createElements( theMesh, nodesVector, myElemPointIDs, myElements );
   }
 
+  aMeshDS->Modified();
+  aMeshDS->CompactMesh();
+
+  if ( myToKeepNodes )
+    myOutNodes.swap( nodesVector );
+
 //   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++ )
@@ -3948,7 +4210,7 @@ void SMESH_Pattern::createElements(SMESH_Mesh*                            theMes
                                    const vector<const SMDS_MeshElement*>& theElements)
 {
   SMESHDS_Mesh* aMeshDS = theMesh->GetMeshDS();
-  SMESH_MeshEditor editor( theMesh ); 
+  SMESH_MeshEditor editor( theMesh );
 
   bool onMeshElements = !theElements.empty();
 
@@ -3962,7 +4224,7 @@ void SMESH_Pattern::createElements(SMESH_Mesh*                            theMes
     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++ )
+    for ( size_t i = 0; i < theElements.size(); i++ )
     {
       shapeIDs[ i ] = editor.FindShape( theElements[ i ] );
       for ( grIt = allGroups.begin(); grIt != allGroups.end(); grIt++ ) {
@@ -4004,7 +4266,7 @@ void SMESH_Pattern::createElements(SMESH_Mesh*                            theMes
     TElemDef::const_iterator id = elemNodeInd.begin();
     int nbNodes;
     for ( nbNodes = 0; id != elemNodeInd.end(); id++ ) {
-      if ( *id < theNodesVector.size() )
+      if ( *id < (int) theNodesVector.size() )
         nodes[ nbNodes++ ] = theNodesVector[ *id ];
       else
         nodes[ nbNodes++ ] = myXYZIdToNodeMap[ *id ];
@@ -4027,11 +4289,13 @@ void SMESH_Pattern::createElements(SMESH_Mesh*                            theMes
           elem = aMeshDS->AddFace (nodes[0], nodes[1], nodes[2], nodes[3],
                                    nodes[4], nodes[5] ); break;
         } // else do not break but create a polygon
+        // fall through
       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
+        // fall through
       default:
         elem = aMeshDS->AddPolygonalFace( nodes );
       }
@@ -4069,10 +4333,13 @@ void SMESH_Pattern::createElements(SMESH_Mesh*                            theMes
         SMDS_ElemIteratorPtr noIt = elem->nodesIterator();
         while ( noIt->more() ) {
           SMDS_MeshNode* node = const_cast<SMDS_MeshNode*>(smdsNode( noIt->next() ));
-          if (!node->GetPosition()->GetShapeId() &&
-              shellNodes.find( node ) == shellNodes.end() ) {
+          if ( node->getshapeId() < 1 &&
+               shellNodes.find( node ) == shellNodes.end() )
+          {
             if ( S.ShapeType() == TopAbs_FACE )
-              aMeshDS->SetNodeOnFace( node, shapeID );
+              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 );
@@ -4099,8 +4366,8 @@ void SMESH_Pattern::createElements(SMESH_Mesh*                            theMes
       subMesh->ComputeStateEngine( SMESH_subMesh::CHECK_COMPUTE_STATE );
   }
   if ( onMeshElements ) {
-    list< int > elemIDs;
-    for ( int i = 0; i < theElements.size(); i++ )
+    list< smIdType > elemIDs;
+    for ( size_t i = 0; i < theElements.size(); i++ )
     {
       subMesh = theMesh->GetSubMeshContaining( shapeIDs[ i ] );
       if ( subMesh )
@@ -4129,7 +4396,7 @@ bool SMESH_Pattern::isReversed(const SMDS_MeshNode* theFirstNode,
   gp_Pnt P[2];
   list<int>::const_iterator id = theIdsList.begin();
   for ( int i = 0; i < 2; ++i, ++id ) {
-    if ( *id < myXYZ.size() )
+    if ( *id < (int) myXYZ.size() )
       P[ i ] = myXYZ[ *id ];
     else {
       map< int, const SMDS_MeshNode*>::const_iterator i_n;
@@ -4164,7 +4431,7 @@ 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
@@ -4204,10 +4471,10 @@ void SMESH_Pattern::arrangeBoundaries (list< list< TPoint* > >& boundaryList)
     }
 
     if ( outerBndPos != boundaryList.begin() )
-      boundaryList.splice( boundaryList.begin(), boundaryList, outerBndPos, ++outerBndPos );
+      boundaryList.splice( boundaryList.begin(), boundaryList, outerBndPos );
 
   } // if nbBoundaries > 1
-                 
+
   // Check boundaries orientation and re-fill myKeyPointIDs
 
   set< TPoint* > keyPointSet;
@@ -4299,8 +4566,6 @@ bool SMESH_Pattern::findBoundaryPoints()
 {
   if ( myIsBoundaryPointsFound ) return true;
 
-  MESSAGE(" findBoundaryPoints() ");
-
   myNbKeyPntInBoundary.clear();
 
   if ( myIs2D )
@@ -4478,7 +4743,7 @@ bool SMESH_Pattern::findBoundaryPoints()
       getShapePoints( shapeID ).push_back( point );
       // detect key-points
       if ( SMESH_Block::IsVertexID( shapeID ))
-        myKeyPointIDs.push_back( i );        
+        myKeyPointIDs.push_back( i );
     }
   }
 
@@ -4502,6 +4767,29 @@ void SMESH_Pattern::Clear()
   myShapeIDMap.Clear();
   myShape.Nullify();
   myNbKeyPntInBoundary.clear();
+
+  myXYZ.clear();
+  myElemXYZIDs.clear();
+  myXYZIdToNodeMap.clear();
+  myElements.clear();
+  myOrderedNodes.clear();
+  myPolyElems.clear();
+  myPolyElemXYZIDs.clear();
+  myPolyhedronQuantities.clear();
+  myIdsOnBoundary.clear();
+  myReverseConnectivity.clear();
+}
+
+//================================================================================
+/*!
+ * \brief set ErrorCode and return true if it is Ok
+ */
+//================================================================================
+
+bool SMESH_Pattern::setErrorCode( const ErrorCode theErrorCode )
+{
+  myErrorCode = theErrorCode;
+  return myErrorCode == ERR_OK;
 }
 
 //=======================================================================
@@ -4519,24 +4807,30 @@ bool SMESH_Pattern::setShapeToMesh(const TopoDS_Shape& theShape)
   TopAbs_ShapeEnum aType = theShape.ShapeType();
   bool dimOk = ( myIs2D ? aType == TopAbs_FACE : aType == TopAbs_SHELL );
   if ( !dimOk ) {
-    MESSAGE( "Pattern dimention mismatch" );
+    MESSAGE( "Pattern dimension mismatch" );
     return setErrorCode( ERR_APPL_BAD_DIMENTION );
   }
 
   // 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() )
-      if ( BRep_Tool::IsClosed( TopoDS::Edge( eExp.Current() ), face ))
-        nbNodeOnSeamEdge = 2;
+    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++;
+      }
+    }
   }
-    
+
   // check nb of vertices
   TopTools_IndexedMapOfShape vMap;
   TopExp::MapShapes( theShape, TopAbs_VERTEX, vMap );
-  if ( vMap.Extent() + nbNodeOnSeamEdge != myKeyPointIDs.size() ) {
+  if ( vMap.Extent() + nbNodeOnSeamEdge != (int)myKeyPointIDs.size() ) {
     MESSAGE( myKeyPointIDs.size() + nbNodeOnSeamEdge << " != " << vMap.Extent() );
     return setErrorCode( ERR_APPL_BAD_NB_VERTICES );
   }
@@ -4634,7 +4928,7 @@ 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;
+    MESSAGE_ADD ( std::endl << i << ": " << *pVecIt );
 #endif
 }
 
@@ -4646,12 +4940,12 @@ void SMESH_Pattern::DumpPoints() const
 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;
+  myInitXYZ.SetCoord(7,7,7);
+  myInitUV.SetCoord(7.,7.);
+  myInitU = 7;
+  myXYZ.SetCoord(7,7,7);
+  myUV.SetCoord(7.,7.);
+  myU = 7;
 #endif
 }
 
@@ -4674,6 +4968,6 @@ ostream & operator <<(ostream & OS, const SMESH_Pattern::TPoint& p)
   OS << " uv( " <<  xy.X() << " " << xy.Y() << " )";
   u = p.myU;
   OS << " u( " <<  u << " ))" << endl;
-  
+
   return OS;
 }