src/MEDCoupling/MEDCouplingCartesianAMRMesh.hxx

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   2 //
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  12 //
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  14 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  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 // Author : Anthony Geay
  20
  21 #ifndef __MEDCOUPLINGCARTESIANAMRMESH_HXX__
  22 #define __MEDCOUPLINGCARTESIANAMRMESH_HXX__
  23
  24 #include "MEDCoupling.hxx"
  25 #include "MEDCouplingTimeLabel.hxx"
  26 #include "MEDCouplingRefCountObject.hxx"
  27 #include "MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr.hxx"
  28
  29 #include "BoxSplittingOptions.hxx"
  30 #include "InterpKernelException.hxx"
  31
  32 namespace ParaMEDMEM
  33 {
  34   class MEDCouplingIMesh;
  35   class MEDCouplingUMesh;
  36   class DataArrayInt;
  37   class DataArrayByte;
  38   class DataArrayDouble;
  39   class MEDCoupling1SGTUMesh;
  40   class MEDCouplingFieldDouble;
  41   class MEDCouplingCartesianAMRMesh;
  42   class MEDCouplingCartesianAMRMeshGen;
  43
  44   /// @cond INTERNAL
  45
  46   /*!
  47    * This class does not inherit from TimeLabel so only const method should exist.
  48    */
  49   class MEDCouplingCartesianAMRPatchGen : public RefCountObject
  50   {
  51   public:
  52     MEDCOUPLING_EXPORT int getNumberOfCellsRecursiveWithOverlap() const;
  53     MEDCOUPLING_EXPORT int getNumberOfCellsRecursiveWithoutOverlap() const;
  54     MEDCOUPLING_EXPORT int getMaxNumberOfLevelsRelativeToThis() const;
  55     MEDCOUPLING_EXPORT const MEDCouplingCartesianAMRMeshGen *getMesh() const { return _mesh; }
  56   protected:
  57     MEDCouplingCartesianAMRPatchGen(MEDCouplingCartesianAMRMeshGen *mesh);
  58     const MEDCouplingCartesianAMRMeshGen *getMeshSafe() const;
  59     MEDCouplingCartesianAMRMeshGen *getMeshSafe();
  60   private:
  61     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildren() const;
  62   protected:
  63     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<MEDCouplingCartesianAMRMeshGen> _mesh;
  64   };
  65
  66   /*!
  67    * This class does not inherit from TimeLabel so only const method should exist.
  68    */
  69   class MEDCouplingCartesianAMRPatch : public MEDCouplingCartesianAMRPatchGen
  70   {
  71   public:
  72     MEDCouplingCartesianAMRPatch(MEDCouplingCartesianAMRMeshGen *mesh, const std::vector< std::pair<int,int> >& bottomLeftTopRight);
  73     // direct forward to _mesh
  74     MEDCOUPLING_EXPORT void addPatch(const std::vector< std::pair<int,int> >& bottomLeftTopRight, const std::vector<int>& factors);
  75     // end of direct forward to _mesh
  76     MEDCOUPLING_EXPORT int getNumberOfOverlapedCellsForFather() const;
  77     MEDCOUPLING_EXPORT bool isInMyNeighborhood(const MEDCouplingCartesianAMRPatch *other, int ghostLev) const;
  78     // basic set/get
  79     MEDCOUPLING_EXPORT const std::vector< std::pair<int,int> >& getBLTRRange() const { return _bl_tr; }
  80   private:
  81     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
  82   private:
  83     //! bottom left/top right cell range relative to \a _father
  84     std::vector< std::pair<int,int> > _bl_tr;
  85   };
  86
  87   /*!
  88    * This class does not inherit from TimeLabel so only const method should exist.
  89    */
  90   class MEDCouplingCartesianAMRPatchGF : public MEDCouplingCartesianAMRPatchGen
  91   {
  92   public:
  93     MEDCouplingCartesianAMRPatchGF(MEDCouplingCartesianAMRMesh *mesh);
  94   private:
  95     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
  96   };
  97
  98   class MEDCouplingDataForGodFather : public RefCountObject
  99   {
 100     friend class MEDCouplingCartesianAMRMesh;
 101   public:
 102     MEDCOUPLING_EXPORT virtual void synchronizeFineToCoarse(int ghostLev) = 0;
 103     MEDCOUPLING_EXPORT virtual void synchronizeCoarseToFine(int ghostLev) = 0;
 104     MEDCOUPLING_EXPORT virtual void synchronizeCoarseToFineOnlyInGhostZone(int ghostLev) = 0;
 105     MEDCOUPLING_EXPORT virtual void synchronizeFineEachOtherInGhostZone(int ghostLev) = 0;
 106     MEDCOUPLING_EXPORT virtual void alloc(int ghostLev) = 0;
 107     MEDCOUPLING_EXPORT virtual void dealloc() = 0;
 108   protected:
 109     MEDCouplingDataForGodFather(MEDCouplingCartesianAMRMesh *gf);
 110     void checkGodFatherFrozen() const;
 111   protected:
 112     virtual bool changeGodFather(MEDCouplingCartesianAMRMesh *gf);
 113   protected:
 114     MEDCouplingCartesianAMRMesh *_gf;
 115     TimeLabelConstOverseer _tlc;
 116   };
 117   /// @endcond
 118
 119   /*!
 120    * This class is the base class dedicated to AMR using Adaptative Hierarchical Overlapped image Grid.
 121    * This class does \b NOT inherit from MEDCouplingMesh because this class overlaps image grid structured meshes to perform adaptative mesh refinement.
 122    * But this class aggregates MEDCouplingMesh instances !
 123    */
 124   class MEDCouplingCartesianAMRMeshGen : public RefCountObject, public TimeLabel
 125   {
 126   public:
 127     MEDCOUPLING_EXPORT int getSpaceDimension() const;
 128     MEDCOUPLING_EXPORT const std::vector<int>& getFactors() const { return _factors; }
 129     MEDCOUPLING_EXPORT void setFactors(const std::vector<int>& newFactors);
 130     MEDCOUPLING_EXPORT int getMaxNumberOfLevelsRelativeToThis() const;
 131     MEDCOUPLING_EXPORT int getNumberOfCellsAtCurrentLevel() const;
 132     MEDCOUPLING_EXPORT int getNumberOfCellsAtCurrentLevelGhost(int ghostLev) const;
 133     MEDCOUPLING_EXPORT int getNumberOfCellsRecursiveWithOverlap() const;
 134     MEDCOUPLING_EXPORT int getNumberOfCellsRecursiveWithoutOverlap() const;
 135     MEDCOUPLING_EXPORT const MEDCouplingIMesh *getImageMesh() const { return _mesh; }
 136     //
 137     MEDCOUPLING_EXPORT const MEDCouplingCartesianAMRMeshGen *getFather() const;
 138     MEDCOUPLING_EXPORT const MEDCouplingCartesianAMRMeshGen *getGodFather() const;
 139     MEDCOUPLING_EXPORT int getAbsoluteLevel() const;
 140     MEDCOUPLING_EXPORT std::vector<MEDCouplingCartesianAMRPatchGen *> retrieveGridsAt(int absoluteLev) const;
 141     MEDCOUPLING_EXPORT void detachFromFather();
 142     MEDCOUPLING_EXPORT void addPatch(const std::vector< std::pair<int,int> >& bottomLeftTopRight, const std::vector<int>& factors);
 143     MEDCOUPLING_EXPORT void createPatchesFromCriterion(const INTERP_KERNEL::BoxSplittingOptions& bso, const std::vector<bool>& criterion, const std::vector<int>& factors);
 144     MEDCOUPLING_EXPORT void createPatchesFromCriterion(const INTERP_KERNEL::BoxSplittingOptions& bso, const DataArrayByte *criterion, const std::vector<int>& factors);
 145     MEDCOUPLING_EXPORT void removeAllPatches();
 146     MEDCOUPLING_EXPORT void removePatch(int patchId);
 147     MEDCOUPLING_EXPORT int getNumberOfPatches() const;
 148     MEDCOUPLING_EXPORT int getPatchIdFromChildMesh(const MEDCouplingCartesianAMRMeshGen *mesh) const;
 149     MEDCOUPLING_EXPORT std::vector< const MEDCouplingCartesianAMRPatch *> getPatches() const;
 150     MEDCOUPLING_EXPORT const MEDCouplingCartesianAMRPatch *getPatch(int patchId) const;
 151     MEDCOUPLING_EXPORT bool isPatchInNeighborhoodOf(int patchId1, int patchId2, int ghostLev) const;
 152     MEDCOUPLING_EXPORT DataArrayDouble *createCellFieldOnPatch(int patchId, const DataArrayDouble *cellFieldOnThis) const;
 153     // coarse to fine
 154     MEDCOUPLING_EXPORT void fillCellFieldOnPatch(int patchId, const DataArrayDouble *cellFieldOnThis, DataArrayDouble *cellFieldOnPatch) const;
 155     MEDCOUPLING_EXPORT void fillCellFieldOnPatchGhost(int patchId, const DataArrayDouble *cellFieldOnThis, DataArrayDouble *cellFieldOnPatch, int ghostLev) const;
 156     MEDCOUPLING_EXPORT void fillCellFieldOnPatchOnlyOnGhostZone(int patchId, const DataArrayDouble *cellFieldOnThis, DataArrayDouble *cellFieldOnPatch, int ghostLev) const;
 157     // coarse to fine + fine to fine
 158     MEDCOUPLING_EXPORT void fillCellFieldOnPatchGhostAdv(int patchId, const DataArrayDouble *cellFieldOnThis, int ghostLev, const std::vector<const DataArrayDouble *>& arrsOnPatches) const;
 159     // fine to fine
 160     MEDCOUPLING_EXPORT void fillCellFieldOnPatchOnlyGhostAdv(int patchId, int ghostLev, const std::vector<const DataArrayDouble *>& arrsOnPatches) const;
 161     // fine to coarse
 162     MEDCOUPLING_EXPORT void fillCellFieldComingFromPatch(int patchId, const DataArrayDouble *cellFieldOnPatch, DataArrayDouble *cellFieldOnThis) const;
 163     MEDCOUPLING_EXPORT void fillCellFieldComingFromPatchGhost(int patchId, const DataArrayDouble *cellFieldOnPatch, DataArrayDouble *cellFieldOnThis, int ghostLev) const;
 164     //
 165     MEDCOUPLING_EXPORT DataArrayInt *findPatchesInTheNeighborhoodOf(int patchId, int ghostLev) const;
 166     //
 167     MEDCOUPLING_EXPORT MEDCouplingUMesh *buildUnstructured() const;
 168     MEDCOUPLING_EXPORT MEDCoupling1SGTUMesh *buildMeshFromPatchEnvelop() const;
 169     MEDCOUPLING_EXPORT MEDCoupling1SGTUMesh *buildMeshOfDirectChildrenOnly() const;
 170     MEDCOUPLING_EXPORT MEDCouplingFieldDouble *buildCellFieldOnRecurseWithoutOverlapWithoutGhost(int ghostSz, const std::vector<const DataArrayDouble *>& recurseArrs) const;
 171     MEDCOUPLING_EXPORT DataArrayDouble *extractGhostFrom(int ghostSz, const DataArrayDouble *arr) const;
 172   protected:
 173     MEDCouplingCartesianAMRMeshGen(const std::string& meshName, int spaceDim, const int *nodeStrctStart, const int *nodeStrctStop,
 174                                    const double *originStart, const double *originStop, const double *dxyzStart, const double *dxyzStop);
 175     MEDCouplingCartesianAMRMeshGen(MEDCouplingCartesianAMRMeshGen *father, MEDCouplingIMesh *mesh);
 176     void checkPatchId(int patchId) const;
 177     void checkFactorsAndIfNotSetAssign(const std::vector<int>& factors);
 178     void retrieveGridsAtInternal(int lev, std::vector< MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<MEDCouplingCartesianAMRPatchGen> >& grids) const;
 179     static void ApplyFactorsOnCompactFrmt(std::vector< std::pair<int,int> >& partBeforeFact, const std::vector<int>& factors);
 180     static void ApplyGhostOnCompactFrmt(std::vector< std::pair<int,int> >& partBeforeFact, int ghostSize);
 181     static void ApplyAllGhostOnCompactFrmt(std::vector< std::pair<int,int> >& partBeforeFact, int ghostSize);
 182     std::vector<const DataArrayDouble *> extractSubTreeFromGlobalFlatten(const MEDCouplingCartesianAMRMeshGen *head, const std::vector<const DataArrayDouble *>& all) const;
 183   protected:
 184     MEDCOUPLING_EXPORT std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 185     MEDCOUPLING_EXPORT std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildren() const;
 186     MEDCOUPLING_EXPORT void updateTime() const;
 187   private:
 188     MEDCouplingCartesianAMRMeshGen *_father;
 189     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<MEDCouplingIMesh> _mesh;
 190     std::vector< MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<MEDCouplingCartesianAMRPatch> > _patches;
 191     std::vector<int> _factors;
 192   };
 193
 194   class MEDCouplingCartesianAMRMeshSub : public MEDCouplingCartesianAMRMeshGen
 195   {
 196   public:
 197     MEDCouplingCartesianAMRMeshSub(MEDCouplingCartesianAMRMeshGen *father, MEDCouplingIMesh *mesh);
 198   };
 199
 200   class MEDCouplingCartesianAMRMesh : public MEDCouplingCartesianAMRMeshGen
 201   {
 202   public:
 203     MEDCOUPLING_EXPORT static MEDCouplingCartesianAMRMesh *New(const std::string& meshName, int spaceDim, const int *nodeStrctStart, const int *nodeStrctStop,
 204                                                                const double *originStart, const double *originStop, const double *dxyzStart, const double *dxyzStop);
 205     MEDCOUPLING_EXPORT const MEDCouplingDataForGodFather *getDataConst() const { return _data; }
 206     MEDCOUPLING_EXPORT MEDCouplingDataForGodFather *getData() { return _data; }
 207     MEDCOUPLING_EXPORT void setData(MEDCouplingDataForGodFather *data);
 208     MEDCOUPLING_EXPORT void allocData(int ghostLev) const;
 209     MEDCOUPLING_EXPORT void deallocData() const;
 210   private:
 211     MEDCouplingCartesianAMRMesh(const std::string& meshName, int spaceDim, const int *nodeStrctStart, const int *nodeStrctStop,
 212                                 const double *originStart, const double *originStop, const double *dxyzStart, const double *dxyzStop);
 213     MEDCOUPLING_EXPORT std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildren() const;
 214     void checkData() const;
 215     ~MEDCouplingCartesianAMRMesh();
 216   private:
 217     mutable MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<MEDCouplingDataForGodFather> _data;
 218   };
 219 }
 220
 221 #endif
 222