--- /dev/null
+// Copyright (C) 2007-2013 CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
+//
+// 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.
+//
+// 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 : MED_GaussDef.hxx
+// Author : Edward AGAPOV (eap)
+//
+#include "MED_GaussDef.hxx"
+#include "MED_Utilities.hxx"
+#include "MED_GaussUtils.hxx"
+
+namespace MED
+{
+ using namespace std;
+ using namespace MED;
+ //---------------------------------------------------------------
+
+ void TGaussDef::add(const double x, const double weight)
+ {
+ if ( dim() != 1 )
+ EXCEPTION( logic_error,"dim() != 1");
+ if ( myWeights.capacity() == myWeights.size() )
+ EXCEPTION( logic_error,"Extra gauss point");
+ myCoords.push_back( x );
+ myWeights.push_back( weight );
+ }
+ void TGaussDef::add(const double x, const double y, const double weight)
+ {
+ if ( dim() != 2 )
+ EXCEPTION( logic_error,"dim() != 2");
+ if ( myWeights.capacity() == myWeights.size() )
+ EXCEPTION( logic_error,"Extra gauss point");
+ myCoords.push_back( x );
+ myCoords.push_back( y );
+ myWeights.push_back( weight );
+ }
+ void TGaussDef::add(const double x, const double y, const double z, const double weight)
+ {
+ if ( dim() != 3 )
+ EXCEPTION( logic_error,"dim() != 3");
+ if ( myWeights.capacity() == myWeights.size() )
+ EXCEPTION( logic_error,"Extra gauss point");
+ myCoords.push_back( x );
+ myCoords.push_back( y );
+ myCoords.push_back( z );
+ myWeights.push_back( weight );
+ }
+ void TGaussDef::setRefCoords(const TShapeFun& aShapeFun)
+ {
+ myRefCoords.reserve( aShapeFun.myRefCoord.size() );
+ myRefCoords.assign( aShapeFun.myRefCoord.begin(),
+ aShapeFun.myRefCoord.end() );
+ }
+
+
+ //---------------------------------------------------------------
+ /*!
+ * \brief Fill definition of gauss points family
+ */
+ //---------------------------------------------------------------
+
+ TGaussDef::TGaussDef(const int geom, const int nbGauss, const int variant)
+ {
+ myType = geom;
+ myCoords .reserve( nbGauss * dim() );
+ myWeights.reserve( nbGauss );
+
+ switch ( geom ) {
+
+ case eSEG2:
+ case eSEG3:
+ if (geom == eSEG2) setRefCoords( TSeg2a() );
+ else setRefCoords( TSeg3a() );
+ switch ( nbGauss ) {
+ case 1: {
+ add( 0.0, 2.0 ); break;
+ }
+ case 2: {
+ const double a = 0.577350269189626;
+ add( a, 1.0 );
+ add( -a, 1.0 ); break;
+ }
+ case 3: {
+ const double a = 0.774596669241;
+ const double P1 = 1./1.8;
+ const double P2 = 1./1.125;
+ add( -a, P1 );
+ add( 0, P2 );
+ add( a, P1 ); break;
+ }
+ case 4: {
+ const double a = 0.339981043584856, b = 0.861136311594053;
+ const double P1 = 0.652145154862546, P2 = 0.347854845137454 ;
+ add( a, P1 );
+ add( -a, P1 );
+ add( b, P2 );
+ add( -b, P2 ); break;
+ }
+ default:
+ EXCEPTION( logic_error,"Invalid nb of gauss points for SEG"<<nbGauss);
+ }
+ break;
+
+ case eTRIA3:
+ case eTRIA6:
+ if ( variant == 1 ) {
+ if (geom == eTRIA3) setRefCoords( TTria3b() );
+ else setRefCoords( TTria6b() );
+ switch ( nbGauss ) {
+ case 1: { // FPG1
+ add( 1/3., 1/3., 1/2. ); break;
+ }
+ case 3: { // FPG3
+ // what about COT3 ???
+ add( 1/6., 1/6., 1/6. );
+ add( 2/3., 1/6., 1/6. );
+ add( 1/6., 2/3., 1/6. ); break;
+ }
+ case 4: { // FPG4
+ add( 1/5., 1/5., 25/(24*4.) );
+ add( 3/5., 1/5., 25/(24*4.) );
+ add( 1/5., 3/5., 25/(24*4.) );
+ add( 1/3., 1/3., -27/(24*4.) ); break;
+ }
+ case 6: { // FPG6
+ const double P1 = 0.11169079483905, P2 = 0.0549758718227661;
+ const double a = 0.445948490915965, b = 0.091576213509771;
+ add( b, b, P2 );
+ add( 1-2*b, b, P2 );
+ add( b, 1-2*b, P2 );
+ add( a, 1-2*a, P1 );
+ add( a, a, P1 );
+ add( 1-2*a, a, P1 ); break;
+ }
+ case 7: { // FPG7
+ const double A = 0.470142064105115;
+ const double B = 0.101286507323456;
+ const double P1 = 0.066197076394253;
+ const double P2 = 0.062969590272413;
+ add( 1/3., 1/3., 9/80. );
+ add( A, A, P1 );
+ add( 1-2*A, A, P1 );
+ add( A, 1-2*A, P1 );
+ add( B, B, P2 );
+ add( 1-2*B, B, P2 );
+ add( B, 1-2*B, P2 ); break;
+ }
+ case 12: { // FPG12
+ const double A = 0.063089014491502;
+ const double B = 0.249286745170910;
+ const double C = 0.310352451033785;
+ const double D = 0.053145049844816;
+ const double P1 = 0.025422453185103;
+ const double P2 = 0.058393137863189;
+ const double P3 = 0.041425537809187;
+ add( A, A, P1 );
+ add( 1-2*A, A, P1 );
+ add( A, 1-2*A, P1 );
+ add( B, B, P2 );
+ add( 1-2*B, B, P2 );
+ add( B, 1-2*B, P2 );
+ add( C, D, P3 );
+ add( D, C, P3 );
+ add( 1-C-D, C, P3 );
+ add( 1-C-D, D, P3 );
+ add( C, 1-C-D, P3 );
+ add( D, 1-C-D, P3 ); break;
+ }
+ default:
+ EXCEPTION( logic_error,"Invalid nb of gauss points for TRIA, variant 1: "
+ <<nbGauss);
+ }
+ }
+ else if ( variant == 2 ) {
+ if (geom == eTRIA3) setRefCoords( TTria3a() );
+ else setRefCoords( TTria6a() );
+ switch ( nbGauss ) {
+ case 1: {
+ add( -1/3., -1/3., 2. ); break;
+ }
+ case 3: {
+ add( -2/3., 1/3., 2/3. );
+ add( -2/3., -2/3., 2/3. );
+ add( 1/3., -2/3., 2/3. ); break;
+ }
+ case 6: {
+ const double P1 = 0.11169079483905, P2 = 0.0549758718227661;
+ const double A = 0.445948490915965, B = 0.091576213509771;
+ add( 2*B-1, 1-4*B, 4*P2 );
+ add( 2*B-1, 2*B-1, 4*P2 );
+ add( 1-4*B, 2*B-1, 4*P2 );
+ add( 1-4*A, 2*A-1, 4*P1 );
+ add( 2*A-1, 1-4*A, 4*P1 );
+ add( 2*A-1, 2*A-1, 4*P1 ); break;
+ }
+ default:
+ EXCEPTION( logic_error,"Invalid nb of gauss points for TRIA, variant 2: "
+ <<nbGauss);
+ }
+ }
+ else if ( variant == 3 ) {
+ if (geom == eTRIA3) setRefCoords( TTria3b() );
+ else setRefCoords( TTria6b() );
+ switch ( nbGauss ) {
+ case 4: {
+ add( 1/3., 1/3., -27/96 );
+ add( 0.2 , 0.2 , 25/96 );
+ add( 0.6 , 0.2 , 25/96 );
+ add( 0.2 , 0.6 , 25/96 ); break;
+ }
+ default:
+ EXCEPTION( logic_error,"Invalid nb of gauss points for TRIA, variant 3: "
+ <<nbGauss);
+ }
+ }
+ break;
+
+ case eQUAD4:
+ case eQUAD8:
+ if ( variant == 1 ) {
+ if (geom == eQUAD4) setRefCoords( TQuad4b() );
+ else setRefCoords( TQuad8b() );
+ switch ( nbGauss ) {
+ case 1: { // FPG1
+ add( 0, 0, 4 ); break;
+ }
+ case 4: { // FPG4
+ const double a = 1/sqrt(3.);
+ add( -a, -a, 1 );
+ add( a, -a, 1 );
+ add( a, a, 1 );
+ add( -a, a, 1 ); break;
+ }
+ case 9: { // FPG9
+ const double a = 0.774596669241483;
+ add( -a, -a, 25/81. );
+ add( a, -a, 25/81. );
+ add( a, a, 25/81. );
+ add( -a, a, 25/81. );
+ add( 0., -a, 40/81. );
+ add( a, 0., 40/81. );
+ add( 0., a, 40/81. );
+ add( -a, 0., 40/81. );
+ add( 0., 0., 64/81. ); break;
+ }
+ default:
+ EXCEPTION( logic_error,"Invalid nb of gauss points for QUAD, variant 1: "
+ <<nbGauss);
+ }
+ }
+ else if ( variant == 2 ) {
+ if (geom == eQUAD4) setRefCoords( TQuad4a() );
+ else setRefCoords( TQuad8a() );
+ switch ( nbGauss ) {
+ case 4: {
+ const double a = 1/sqrt(3.);
+ add( -a, a, 1 );
+ add( -a, -a, 1 );
+ add( a, -a, 1 );
+ add( a, a, 1 ); break;
+ }
+ case 9: {
+ const double a = 0.774596669241483;
+ add( -a, a, 25/81. );
+ add( -a, -a, 25/81. );
+ add( a, -a, 25/81. );
+ add( a, a, 25/81. );
+ add( -a, 0., 40/81. );
+ add( 0., -a, 40/81. );
+ add( a, 0., 40/81. );
+ add( 0., a, 40/81. );
+ add( 0., 0., 64/81. ); break;
+ }
+ default:
+ EXCEPTION( logic_error,"Invalid nb of gauss points for QUAD, variant 1: "
+ <<nbGauss);
+ }
+ }
+ else if ( variant == 3 ) {
+ if (geom == eQUAD4) setRefCoords( TQuad4b() );
+ else setRefCoords( TQuad8b() );
+ switch ( nbGauss ) {
+ case 4: {
+ const double a = 3/sqrt(3.);
+ add( -a, -a, 1 );
+ add( -a, a, 1 );
+ add( a, -a, 1 );
+ add( a, a, 1 ); break;
+ }
+ case 9: {
+ const double a = sqrt(3/5.), c1 = 5/9., c2 = 8/9.;
+ const double c12 = c1*c2, c22 = c2*c2, c1c2 = c1*c2;
+ add( -a, -a, c12 );
+ add( -a, 0., c1c2 );
+ add( -a, a, c12 );
+ add( 0., -a, c1c2 );
+ add( 0., 0., c22 );
+ add( 0., a, c1c2 );
+ add( a, -a, c12 );
+ add( a, 0., c1c2 );
+ add( a, a, c12 ); break;
+ }
+ default:
+ EXCEPTION( logic_error,"Invalid nb of gauss points for QUAD, variant 3: "
+ <<nbGauss);
+ }
+ }
+ break;
+
+ case eTETRA4:
+ case eTETRA10:
+ if (geom == eTETRA4) setRefCoords( TTetra4a() );
+ else setRefCoords( TTetra10a() );
+ switch ( nbGauss ) {
+ case 4: { // FPG4
+ const double a = (5 - sqrt(5.))/20., b = (5 + 3*sqrt(5.))/20.;
+ add( a, a, a, 1/24. );
+ add( a, a, b, 1/24. );
+ add( a, b, a, 1/24. );
+ add( b, a, a, 1/24. ); break;
+ }
+ case 5: { // FPG5
+ const double a = 0.25, b = 1/6., c = 0.5;
+ add( a, a, a, -2/15. );
+ add( b, b, b, 3/40. );
+ add( b, b, c, 3/40. );
+ add( b, c, b, 3/40. );
+ add( c, b, b, 3/40. ); break;
+ }
+ case 15: { // FPG15
+ const double a = 0.25;
+ const double b1 = (7 + sqrt(15.))/34., c1 = (13 + 3*sqrt(15.))/34., d = (5 - sqrt(15.))/20.;
+ const double b2 = (7 - sqrt(15.))/34., c2 = (13 - 3*sqrt(15.))/34., e = (5 + sqrt(15.))/20.;
+ const double P1 = (2665 - 14*sqrt(15.))/226800.;
+ const double P2 = (2665 + 14*sqrt(15.))/226800.;
+ add( a, a, a, 8/405.);//_____
+ add( b1, b1, b1, P1 );
+ add( b1, b1, c1, P1 );
+ add( b1, c1, b1, P1 );
+ add( c1, b1, b1, P1 );//_____
+ add( b2, b2, b2, P2 );
+ add( b2, b2, c2, P2 );
+ add( b2, c2, b2, P2 );
+ add( c2, b2, b2, P2 );//_____
+ add( d, d, e, 5/567.);
+ add( d, e, d, 5/567.);
+ add( e, d, d, 5/567.);
+ add( d, e, e, 5/567.);
+ add( e, d, e, 5/567.);
+ add( e, e, d, 5/567.);
+ break;
+ }
+ default:
+ EXCEPTION( logic_error,"Invalid nb of gauss points for TETRA: "<<nbGauss);
+ }
+ break;
+
+ case ePYRA5:
+ case ePYRA13:
+ if (geom == ePYRA5) setRefCoords( TPyra5a() );
+ else setRefCoords( TPyra13a() );
+ switch ( nbGauss ) {
+ case 5: { // FPG5
+ const double h1 = 0.1531754163448146;
+ const double h2 = 0.6372983346207416;
+ add( .5, 0., h1, 2/15. );
+ add( 0., .5, h1, 2/15. );
+ add( -.5, 0., h1, 2/15. );
+ add( 0., -.5, h1, 2/15. );
+ add( 0., 0., h2, 2/15. ); break;
+ }
+ case 6: { // FPG6
+ const double p1 = 0.1024890634400000 ;
+ const double p2 = 0.1100000000000000 ;
+ const double p3 = 0.1467104129066667 ;
+ const double a = 0.5702963741068025 ;
+ const double h1 = 0.1666666666666666 ;
+ const double h2 = 0.08063183038464675;
+ const double h3 = 0.6098484849057127 ;
+ add( a, 0., h1, p1 );
+ add( 0., a, h1, p1 );
+ add( -a, 0., h1, p1 );
+ add( 0., -a, h1, p1 );
+ add( 0., 0., h2, p2 );
+ add( 0., 0., h3, p3 ); break;
+ }
+ case 27: { // FPG27
+ const double a1 = 0.788073483;
+ const double b6 = 0.499369002;
+ const double b1 = 0.848418011;
+ const double c8 = 0.478508449;
+ const double c1 = 0.652816472;
+ const double d12 = 0.032303742;
+ const double d1 = 1.106412899;
+ double z = 1/2., fz = b1/2*(1 - z);
+ add( 0., 0., z, a1 ); // 1
+ add( fz, fz, z, b6 ); // 2
+ add( -fz, fz, z, b6 ); // 3
+ add( -fz, -fz, z, b6 ); // 4
+ add( fz, -fz, z, b6 ); // 5
+ z = (1 - b1)/2.;
+ add( 0., 0., z, b6 ); // 6
+ z = (1 + b1)/2.;
+ add( 0., 0., z, b6 ); // 7
+ z = (1 - c1)/2.; fz = c1*(1 - z);
+ add( fz, 0., z, c8 ); // 8
+ add( 0., fz, z, c8 ); // 9
+ add( -fz, 0., z, c8 ); // 10
+ add( 0., -fz, z, c8 ); // 11
+ z = (1 + c1)/2.; fz = c1*(1 - z);
+ add( fz, 0., z, c8 ); // 12
+ add( 0., fz, z, c8 ); // 13
+ add( -fz, 0., z, c8 ); // 14
+ add( 0., -fz, z, c8 ); // 15
+ z = (1 - d1)/2., fz = d1/2*(1 - z);
+ add( fz, fz, z, d12); // 16
+ add( -fz, fz, z, d12); // 17
+ add( -fz, -fz, z, d12); // 18
+ add( fz, -fz, z, d12); // 19
+ z = 1/2.; fz = d1*(1 - z);
+ add( fz, 0., z, d12); // 20
+ add( 0., fz, z, d12); // 21
+ add( -fz, 0., z, d12); // 22
+ add( 0., -fz, z, d12); // 23
+ z = (1 + d1)/2., fz = d1/2*(1 - z);
+ add( fz, fz, z, d12); // 24
+ add( -fz, fz, z, d12); // 25
+ add( -fz, -fz, z, d12); // 26
+ add( fz, -fz, z, d12); // 27
+ break;
+ }
+ default:
+ EXCEPTION( logic_error,"Invalid nb of gauss points for PYRA: "<<nbGauss);
+ }
+ break;
+ case ePENTA6:
+ case ePENTA15:
+ if (geom == ePENTA6) setRefCoords( TPenta6a() );
+ else setRefCoords( TPenta15a() );
+ switch ( nbGauss ) {
+ case 6: { // FPG6
+ const double a = sqrt(3.)/3.;
+ add( -a, .5, .5, 1/6. );
+ add( -a, 0., .5, 1/6. );
+ add( -a, .5, 0., 1/6. );
+ add( a, .5, .5, 1/6. );
+ add( a, 0., .5, 1/6. );
+ add( a, .5, 0., 1/6. ); break;
+ }
+ case 8: { // FPG8
+ const double a = 0.577350269189626;
+ add( -a, 1/3., 1/3., -27/96. );
+ add( -a, 0.6, 0.2, 25/96. );
+ add( -a, 0.2, 0.6, 25/96. );
+ add( -a, 0.2, 0.2, 25/96. );
+ add( +a, 1/3., 1/3., -27/96. );
+ add( +a, 0.6, 0.2, 25/96. );
+ add( +a, 0.2, 0.6, 25/96. );
+ add( +a, 0.2, 0.2, 25/96. ); break;
+ }
+ case 21: { // FPG21
+ const double d = sqrt(3/5.), c1 = 5/9., c2 = 8/9.; // d <=> alfa
+ const double a = (6 + sqrt(15.))/21.;
+ const double b = (6 - sqrt(15.))/21.;
+ const double P1 = (155 + sqrt(15.))/2400.;
+ const double P2 = (155 - sqrt(15.))/2400.; //___
+ add( -d, 1/3., 1/3., c1*9/80. );//___
+ add( -d, a, a, c1*P1 );
+ add( -d, 1-2*a, a, c1*P1 );
+ add( -d, a, 1-2*a, c1*P1 );//___
+ add( -d, b, b, c1*P2 );
+ add( -d, 1-2*b, b, c1*P2 );
+ add( -d, b, 1-2*b, c1*P2 );//___
+ add( 0., 1/3., 1/3., c2*9/80. );//___
+ add( 0., a, a, c2*P1 );
+ add( 0., 1-2*a, a, c2*P1 );
+ add( 0., a, 1-2*a, c2*P1 );//___
+ add( 0., b, b, c2*P2 );
+ add( 0., 1-2*b, b, c2*P2 );
+ add( 0., b, 1-2*b, c2*P2 );//___
+ add( d, 1/3., 1/3., c1*9/80. );//___
+ add( d, a, a, c1*P1 );
+ add( d, 1-2*a, a, c1*P1 );
+ add( d, a, 1-2*a, c1*P1 );//___
+ add( d, b, b, c1*P2 );
+ add( d, 1-2*b, b, c1*P2 );
+ add( d, b, 1-2*b, c1*P2 );//___
+ break;
+ }
+ default:
+ EXCEPTION( logic_error,"Invalid nb of gauss points for PENTA: " <<nbGauss);
+ }
+ break;
+
+ case eHEXA8:
+ case eHEXA20:
+ if (geom == eHEXA8) setRefCoords( THexa8a() );
+ else setRefCoords( THexa20a() );
+ switch ( nbGauss ) {
+ case 8: { // FPG8
+ const double a = sqrt(3.)/3.;
+ add( -a, -a, -a, 1. );
+ add( -a, -a, a, 1. );
+ add( -a, a, -a, 1. );
+ add( -a, a, a, 1. );
+ add( a, -a, -a, 1. );
+ add( a, -a, a, 1. );
+ add( a, a, -a, 1. );
+ add( a, a, a, 1. ); break;
+ }
+ case 27: { // FPG27
+ const double a = sqrt(3/5.), c1 = 5/9., c2 = 8/9.;
+ const double c12 = c1*c1, c13 = c1*c1*c1;
+ const double c22 = c2*c2, c23 = c2*c2*c2;
+ add( -a, -a, -a, c13 ); // 1
+ add( -a, -a, 0., c12*c2 ); // 2
+ add( -a, -a, a, c13 ); // 3
+ add( -a, 0., -a, c12*c2 ); // 4
+ add( -a, 0., 0., c1*c22 ); // 5
+ add( -a, 0., a, c12*c2 ); // 6
+ add( -a, a, -a, c13 ); // 7
+ add( -a, a, 0., c12*c2 ); // 8
+ add( -a, a, a, c13 ); // 9
+ add( 0., -a, -a, c12*c2 ); // 10
+ add( 0., -a, 0., c1*c22 ); // 11
+ add( 0., -a, a, c12*c2 ); // 12
+ add( 0., 0., -a, c1*c22 ); // 13
+ add( 0., 0., 0., c23 ); // 14
+ add( 0., 0., a, c1*c22 ); // 15
+ add( 0., a, -a, c12*c2 ); // 16
+ add( 0., a, 0., c1*c22 ); // 17
+ add( 0., a, a, c12*c2 ); // 18
+ add( a, -a, -a, c13 ); // 19
+ add( a, -a, 0., c12*c2 ); // 20
+ add( a, -a, a, c13 ); // 21
+ add( a, 0., -a, c12*c2 ); // 22
+ add( a, 0., 0., c1*c22 ); // 23
+ add( a, 0., a, c12*c2 ); // 24
+ add( a, a, -a, c13 ); // 25
+ add( a, a, 0., c12*c2 ); // 26
+ add( a, a, a, c13 ); // 27
+ break;
+ }
+ default:
+ EXCEPTION( logic_error,"Invalid nb of gauss points for PENTA: " <<nbGauss);
+ }
+ break;
+
+ default:
+ EXCEPTION( logic_error,"unexpected EGeometrieElement: "<< geom);
+ }
+
+ if ( myWeights.capacity() != myWeights.size() )
+ EXCEPTION( logic_error,"Not all gauss points defined");
+ }
+}
