src/INTERP_KERNEL/Interpolation2D3D.txx

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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 #ifndef __INTERPOLATION2D3D_TXX__
  20 #define __INTERPOLATION2D3D_TXX__
  21
  22 #include "Interpolation2D3D.hxx"
  23 #include "Interpolation.txx"
  24 #include "MeshElement.txx"
  25 #include "TransformedTriangle.hxx"
  26 #include "Polyhedron3D2DIntersectorP0P0.txx"
  27 #include "PointLocator3DIntersectorP0P0.txx"
  28 #include "PolyhedronIntersectorP0P1.txx"
  29 #include "PointLocator3DIntersectorP0P1.txx"
  30 #include "PolyhedronIntersectorP1P0.txx"
  31 #include "PolyhedronIntersectorP1P0Bary.txx"
  32 #include "PointLocator3DIntersectorP1P0.txx"
  33 #include "PolyhedronIntersectorP1P1.txx"
  34 #include "PointLocator3DIntersectorP1P1.txx"
  35 #include "Log.hxx"
  36
  37 #include "BBTree.txx"
  38
  39 namespace INTERP_KERNEL
  40 {
  41   /**
  42    * Calculates the matrix of volumes of intersection between the elements of srcMesh and the elements of targetMesh.
  43    * The calculation is done in two steps. First a filtering process reduces the number of pairs of elements for which the
  44    * calculation must be carried out by eliminating pairs that do not intersect based on their bounding boxes. Then, the
  45    * volume of intersection is calculated by an object of type Intersector3D for the remaining pairs, and entered into the
  46    * intersection matrix.
  47    *
  48    * The matrix is partially sparse : it is a vector of maps of integer - double pairs.
  49    * It can also be an INTERP_KERNEL::Matrix object.
  50    * The length of the vector is equal to the number of target elements - for each target element there is a map, regardless
  51    * of whether the element intersects any source elements or not. But in the maps there are only entries for those source elements
  52    * which have a non-zero intersection volume with the target element. The vector has indices running from
  53    * 0 to (nb target elements - 1), meaning that the map for target element i is stored at index i - 1. In the maps, however,
  54    * the indexing is more natural : the intersection volume of the target element i with source element j is found at matrix[i-1][j].
  55    *
  56
  57    * @param srcMesh     3DSurf source mesh (meshDim=2,spaceDim=3)
  58    * @param targetMesh  3D target mesh, containing only tetraedra
  59    * @param matrix      matrix in which the result is stored
  60    *
  61    */
  62   template<class MyMeshType, class MyMatrixType>
  63   typename MyMeshType::MyConnType Interpolation2D3D::interpolateMeshes(const MyMeshType& srcMesh,
  64                                            const MyMeshType& targetMesh,
  65                                            MyMatrixType& matrix,
  66                                            const std::string& method)
  67   {
  68     typedef typename MyMeshType::MyConnType ConnType;
  69     // create MeshElement objects corresponding to each element of the two meshes
  70     const ConnType numSrcElems = srcMesh.getNumberOfElements();
  71     const ConnType numTargetElems = targetMesh.getNumberOfElements();
  72
  73     LOG(2, "Source mesh has " << numSrcElems << " elements and target mesh has " << numTargetElems << " elements ");
  74
  75     std::vector<MeshElement<ConnType>*> srcElems(numSrcElems);
  76     std::vector<MeshElement<ConnType>*> targetElems(numTargetElems);
  77
  78     std::map<MeshElement<ConnType>*, ConnType> indices;
  79     DuplicateFacesType intersectFaces;
  80
  81     for(ConnType i = 0 ; i < numSrcElems ; ++i)
  82       srcElems[i] = new MeshElement<ConnType>(i, srcMesh);
  83
  84     for(ConnType i = 0 ; i < numTargetElems ; ++i)
  85       targetElems[i] = new MeshElement<ConnType>(i, targetMesh);
  86
  87     Intersector3D<MyMeshType,MyMatrixType>* intersector=0;
  88     std::string methC = InterpolationOptions::filterInterpolationMethod(method);
  89     const double dimCaracteristic = CalculateCharacteristicSizeOfMeshes(srcMesh, targetMesh, InterpolationOptions::getPrintLevel());
  90     if(methC=="P0P0")
  91       {
  92         switch(InterpolationOptions::getIntersectionType())
  93           {
  94           case Triangulation:
  95             intersector=new Polyhedron3D2DIntersectorP0P0<MyMeshType,MyMatrixType>(targetMesh,
  96                                                                                    srcMesh,
  97                                                                                    dimCaracteristic,
  98                                                                                    getPrecision(),
  99                                                                                    intersectFaces,
 100                                                                                    getSplittingPolicy());
 101             break;
 102           default:
 103             throw INTERP_KERNEL::Exception("Invalid 2D to 3D intersection type for P0P0 interp specified : must be Triangulation.");
 104           }
 105       }
 106     else
 107       throw Exception("Invalid method chosen must be in \"P0P0\".");
 108     // create empty maps for all source elements
 109     matrix.resize(intersector->getNumberOfRowsOfResMatrix());
 110
 111     // create BBTree structure
 112     // - get bounding boxes
 113     double* bboxes = new double[6 * numSrcElems];
 114     ConnType* srcElemIdx = new ConnType[numSrcElems];
 115     for(ConnType i = 0; i < numSrcElems ; ++i)
 116       {
 117         // get source bboxes in right order
 118         const BoundingBox* box = srcElems[i]->getBoundingBox();
 119         bboxes[6*i+0] = box->getCoordinate(BoundingBox::XMIN);
 120         bboxes[6*i+1] = box->getCoordinate(BoundingBox::XMAX);
 121         bboxes[6*i+2] = box->getCoordinate(BoundingBox::YMIN);
 122         bboxes[6*i+3] = box->getCoordinate(BoundingBox::YMAX);
 123         bboxes[6*i+4] = box->getCoordinate(BoundingBox::ZMIN);
 124         bboxes[6*i+5] = box->getCoordinate(BoundingBox::ZMAX);
 125
 126         // source indices have to begin with zero for BBox, I think
 127         srcElemIdx[i] = srcElems[i]->getIndex();
 128       }
 129
 130     BBTree<3,ConnType> tree(bboxes, srcElemIdx, 0, numSrcElems, 0.);
 131
 132     // for each target element, get source elements with which to calculate intersection
 133     // - calculate intersection by calling intersectCells
 134     for(ConnType i = 0; i < numTargetElems; ++i)
 135       {
 136         const BoundingBox* box = targetElems[i]->getBoundingBox();
 137         const ConnType targetIdx = targetElems[i]->getIndex();
 138
 139         // get target bbox in right order
 140         double targetBox[6];
 141         targetBox[0] = box->getCoordinate(BoundingBox::XMIN);
 142         targetBox[1] = box->getCoordinate(BoundingBox::XMAX);
 143         targetBox[2] = box->getCoordinate(BoundingBox::YMIN);
 144         targetBox[3] = box->getCoordinate(BoundingBox::YMAX);
 145         targetBox[4] = box->getCoordinate(BoundingBox::ZMIN);
 146         targetBox[5] = box->getCoordinate(BoundingBox::ZMAX);
 147
 148         std::vector<ConnType> intersectElems;
 149
 150         tree.getIntersectingElems(targetBox, intersectElems);
 151
 152         if ( !intersectElems.empty() )
 153             intersector->intersectCells(targetIdx, intersectElems, matrix);
 154
 155       }
 156
 157     delete [] bboxes;
 158     delete [] srcElemIdx;
 159
 160     DuplicateFacesType::iterator iter;
 161     for (iter = intersectFaces.begin(); iter != intersectFaces.end(); ++iter)
 162       {
 163         if (iter->second.size() > 1)
 164           {
 165             _duplicate_faces.insert(std::make_pair(iter->first, iter->second));
 166           }
 167       }
 168
 169     // free allocated memory
 170     ConnType ret=intersector->getNumberOfColsOfResMatrix();
 171
 172     delete intersector;
 173
 174     for(ConnType i = 0 ; i < numSrcElems ; ++i)
 175       {
 176         delete srcElems[i];
 177       }
 178     for(ConnType i = 0 ; i < numTargetElems ; ++i)
 179       {
 180         delete targetElems[i];
 181       }
 182     return ret;
 183
 184   }
 185 }
 186
 187 #endif