src/INTERP_KERNEL/GaussPoints/InterpKernelGaussCoords.hxx

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  15 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  16 //
  17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  18 //
  19
  20 #ifndef __INTERPKERNELGAUSSCOORDS_HXX__
  21 #define __INTERPKERNELGAUSSCOORDS_HXX__
  22
  23 #include "INTERPKERNELDefines.hxx"
  24 #include "NormalizedUnstructuredMesh.hxx"
  25 #include "InterpKernelException.hxx"
  26 #include "MCIdType.hxx"
  27
  28 #include <vector>
  29
  30 namespace INTERP_KERNEL
  31 {
  32   typedef std::vector<double> DataVector;
  33   typedef std::vector<int>    IndexVector;
  34
  35   //Class to store Gauss Points information
  36   class GaussInfo
  37   {
  38   public:
  39     INTERPKERNEL_EXPORT GaussInfo( NormalizedCellType theGeometry,
  40                                    const DataVector& theGaussCoord,
  41                                    int theNbGauss,
  42                                    const DataVector& theReferenceCoord,
  43                                    int theNbRef
  44                                    );
  45     INTERPKERNEL_EXPORT ~GaussInfo();
  46
  47     INTERPKERNEL_EXPORT NormalizedCellType getCellType() const;
  48
  49     INTERPKERNEL_EXPORT int getGaussCoordDim() const;
  50     INTERPKERNEL_EXPORT int getReferenceCoordDim() const;
  51     INTERPKERNEL_EXPORT DataVector getGaussCoords() const { return _my_gauss_coord; }
  52     INTERPKERNEL_EXPORT DataVector getRefCoords() const { return _my_reference_coord; }
  53     INTERPKERNEL_EXPORT NormalizedCellType getGeoType() const { return _my_geometry; }
  54
  55     INTERPKERNEL_EXPORT int getNbGauss() const;
  56     INTERPKERNEL_EXPORT int getNbRef() const;
  57
  58     INTERPKERNEL_EXPORT GaussInfo convertToLinear() const;
  59
  60     INTERPKERNEL_EXPORT const double *getFunctionValues( const int theGaussId ) const;
  61     INTERPKERNEL_EXPORT const double *getDerivativeOfShapeFunctionAt( const int theGaussId ) const;
  62
  63     INTERPKERNEL_EXPORT void initLocalInfo();
  64
  65     INTERPKERNEL_EXPORT static std::vector<double> NormalizeCoordinatesIfNecessary(NormalizedCellType ct, int inputDim, const std::vector<double>& inputArray);
  66     INTERPKERNEL_EXPORT static std::vector<double> GetDefaultReferenceCoordinatesOf(NormalizedCellType ct);
  67     INTERPKERNEL_EXPORT static bool IsInOrOutForReference(NormalizedCellType ct, const double *ptInRefCoo, double eps);
  68   public:
  69     static const double SEG2A_REF[2];
  70     static const double SEG2B_REF[2];
  71     static const double SEG3_REF[3];
  72     static const double SEG4_REF[4];
  73     static const double TRIA3A_REF[6];
  74     static const double TRIA3B_REF[6];
  75     static const double TRIA6A_REF[12];
  76     static const double TRIA6B_REF[12];
  77     static const double TRIA7A_REF[14];
  78     static const double QUAD4A_REF[8];
  79     static const double QUAD4B_REF[8];
  80     static const double QUAD8A_REF[16];
  81     static const double QUAD8B_REF[16];
  82     static const double QUAD9A_REF[18];
  83     static const double TETRA4A_REF[12];
  84     static const double TETRA4B_REF[12];
  85     static const double TETRA10A_REF[30];
  86     static const double TETRA10B_REF[30];
  87     static const double PYRA5A_REF[15];
  88     static const double PYRA5B_REF[15];
  89     static const double PYRA13A_REF[39];
  90     static const double PYRA13B_REF[39];
  91     static const double PENTA6A_REF[18];
  92     static const double PENTA6B_REF[18];
  93     static const double PENTA15A_REF[45];
  94     static const double PENTA15B_REF[45];
  95     static const double PENTA18A_REF[54];
  96     static const double PENTA18B_REF[54];
  97     static const double HEXA8A_REF[24];
  98     static const double HEXA8B_REF[24];
  99     static const double HEXA20A_REF[60];
 100     static const double HEXA20B_REF[60];
 101     static const double HEXA27A_REF[81];
 102   protected:
 103     static bool IsSatisfy(const std::vector<double>& ref1, const std::vector<double>& ref2);
 104     bool isSatisfy();
 105
 106     void point1Init();
 107
 108     //1D
 109     void seg2aInit();
 110     void seg2bInit();
 111     void seg3Init();
 112     void seg4Init();
 113
 114     //2D
 115     void tria3aInit();
 116     void tria3bInit();
 117     void tria6aInit();
 118     void tria6bInit();
 119     void tria7aInit();
 120
 121     void quad4aInit();
 122     static void Quad4aInit(GaussInfo& obj) { obj.quad4aInit(); }
 123     void quad4bInit();
 124     static void Quad4bInit(GaussInfo& obj) { obj.quad4bInit(); }
 125     void quad4cInit();
 126     static void Quad4cInit(GaussInfo& obj) { obj.quad4cInit(); }
 127     void quad4DegSeg2Init();
 128     static void Quad4DegSeg2Init(GaussInfo& obj) { obj.quad4DegSeg2Init(); }
 129     void quad8aInit();
 130     void quad8bInit();
 131     void quad9aInit();
 132
 133     //3D
 134     void tetra4aInit();
 135     void tetra4bInit();
 136     void tetra10aInit();
 137     void tetra10bInit();
 138
 139     void pyra5aInit();
 140     void pyra5bInit();
 141     void pyra13aInit();
 142     void pyra13bInit();
 143
 144     void penta6aInit();
 145     static void Penta6aInit(GaussInfo& obj) { obj.penta6aInit(); }
 146     void penta6bInit();
 147     static void Penta6bInit(GaussInfo& obj) { obj.penta6bInit(); }
 148     void penta6DegTria3aInit();
 149     static void Penta6DegTria3aInit(GaussInfo& obj) { obj.penta6DegTria3aInit(); }
 150     void penta6DegTria3bInit();
 151     static void Penta6DegTria3bInit(GaussInfo& obj) { obj.penta6DegTria3bInit(); }
 152
 153     void penta15aInit();
 154     static void Penta15aInit(GaussInfo& obj) { obj.penta15aInit(); }
 155     void penta15bInit();
 156     static void Penta15bInit(GaussInfo& obj) { obj.penta15bInit(); }
 157     void penta18aInit();
 158     static void Penta18aInit(GaussInfo& obj) { obj.penta18aInit(); }
 159     void penta18bInit();
 160     static void Penta18bInit(GaussInfo& obj) { obj.penta18bInit(); }
 161
 162     void hexa8aInit();
 163     static void Hexa8aInit(GaussInfo& obj) { obj.hexa8aInit(); }
 164     void hexa8bInit();
 165     static void Hexa8bInit(GaussInfo& obj) { obj.hexa8bInit(); }
 166     void hexa8DegQuad4aInit();
 167     static void Hexa8DegQuad4aInit(GaussInfo& obj) { obj.hexa8DegQuad4aInit(); }
 168     void hexa8DegQuad4bInit();
 169     static void Hexa8DegQuad4bInit(GaussInfo& obj) { obj.hexa8DegQuad4bInit(); }
 170     void hexa8DegQuad4cInit();
 171     static void Hexa8DegQuad4cInit(GaussInfo& obj) { obj.hexa8DegQuad4cInit(); }
 172     void hexa20aInit();
 173     void hexa20bInit();
 174     void hexa27aInit();
 175
 176   private:
 177     //INFORMATION from MEDMEM
 178     NormalizedCellType _my_geometry;               //Cell type
 179
 180     int                _my_nb_gauss;                //Nb of the gauss points for element
 181     DataVector         _my_gauss_coord;             //Gauss coordinates
 182
 183     int                _my_nb_ref;                  //Nb of the nodes for element:
 184                                                  //NORM_SEG2 - 2
 185                                                  //NORM_SEG3 - 3
 186                                                  //NORM_TRI3 - 3
 187                                                  //.............
 188
 189     DataVector         _my_reference_coord;         //Reference coordinates
 190
 191     //LOCAL INFORMATION
 192     DataVector         _my_local_reference_coord;    //Vector to store reference coordinates
 193     int                _my_local_ref_dim;            //Dimension of the local reference coordinates:
 194                                                  // (x)       - 1D case
 195                                                  // (x, y)    - 2D case
 196                                                  // (x, y, z) - 3D case
 197     int                _my_local_nb_ref;             //Nb of the local reference coordinates
 198
 199     DataVector         _my_function_value;          //Shape Function values
 200     DataVector         _my_derivative_func_value;   //Derivative of the shape function
 201   };
 202
 203
 204   //Class for calculation of the coordinates of the gauss points
 205   class GaussCoords
 206   {
 207   public:
 208
 209     INTERPKERNEL_EXPORT GaussCoords();
 210     INTERPKERNEL_EXPORT ~GaussCoords();
 211
 212     INTERPKERNEL_EXPORT void addGaussInfo( NormalizedCellType theGeometry,
 213                                            int coordDim,
 214                                            const double* theGaussCoord,
 215                                            mcIdType theNbGauss,
 216                                            const double* theReferenceCoord,
 217                                            mcIdType theNbRef);
 218
 219     INTERPKERNEL_EXPORT double* calculateCoords( NormalizedCellType theGeometry,
 220                                                  const double* theNodeCoords,
 221                                                  const int theSpaceDim,
 222                                                  const mcIdType* theIndex);
 223
 224     INTERPKERNEL_EXPORT void calculateCoords( NormalizedCellType theGeometry,
 225                                               const double* theNodeCoords,
 226                                               const int theSpaceDim,
 227                                               const mcIdType* theIndex,
 228                                               double *result);
 229   private:
 230     const GaussInfo *getInfoGivenCellType(NormalizedCellType cellType);
 231     void calculateCoordsAlg(const GaussInfo *info, const double* theNodeCoords, const int theSpaceDim, const mcIdType *theIndex,
 232                             double *result);
 233   private:
 234     typedef std::vector<GaussInfo*> GaussInfoVector;
 235     GaussInfoVector _my_gauss_info;
 236   };
 237 }
 238 #endif //INTERPKERNELGAUSSCOORDS