src/MEDLoader/MEDFileFieldOverView.hxx

   1 // Copyright (C) 2007-2020  CEA/DEN, EDF R&D
   2 //
   3 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   4 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   5 // License as published by the Free Software Foundation; either
   6 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   7 //
   8 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
   9 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11 // Lesser General Public License for more details.
  12 //
  13 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  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 (CEA/DEN)
  20
  21 #ifndef __MEDFILEFIELDOVERVIEW_HXX__
  22 #define __MEDFILEFIELDOVERVIEW_HXX__
  23
  24 #include "MEDLoaderDefines.hxx"
  25
  26 #include "MCAuto.hxx"
  27 #include "MEDCouplingRefCountObject.hxx"
  28 #include "MEDCoupling1GTUMesh.hxx"
  29
  30 #include "NormalizedUnstructuredMesh.hxx"
  31 #include "InterpKernelException.hxx"
  32
  33 #include <vector>
  34
  35 namespace MEDCoupling
  36 {
  37   class DataArrayInt;
  38   class MEDCouplingMesh;
  39   class MEDFileMesh;
  40   class MEDFileUMesh;
  41   class MEDFileCMesh;
  42   class MEDFileStructuredMesh;
  43   class MEDFileCurveLinearMesh;
  44   class MEDFileFieldGlobs;
  45   class MEDFileFieldGlobsReal;
  46   class MEDFileAnyTypeField1TS;
  47   class MEDFileAnyTypeFieldMultiTS;
  48
  49   class MEDFileMeshStruct : public RefCountObject
  50   {
  51   public:
  52     MEDLOADER_EXPORT static MEDFileMeshStruct *New(const MEDFileMesh *mesh);
  53     std::string getClassName() const override { return std::string("MEDFileMeshStruct"); }
  54     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
  55     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
  56     const MEDFileMesh *getTheMesh() const { return _mesh; }
  57     mcIdType getNumberOfNodes() const { return _nb_nodes; }
  58     bool doesManageGeoType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType t) const;
  59     mcIdType getNumberOfElemsOfGeoType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType t) const;
  60     int getLevelOfGeoType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType t) const;
  61     int getNumberOfLevs() const;
  62     int getNumberOfGeoTypesInLev(int relativeLev) const;
  63     // non const methods
  64     void appendIfImplicitType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType t);
  65   private:
  66     MEDFileMeshStruct(const MEDFileMesh *mesh);
  67   private:
  68     const MEDFileMesh *_mesh;
  69     std::string _name;
  70     mcIdType _nb_nodes;
  71     std::vector< std::vector<mcIdType> > _geo_types_distrib;
  72   };
  73
  74   class MEDFileField1TSStructItem;
  75
  76   class MEDMeshMultiLev : public RefCountObject
  77   {
  78   public:
  79     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
  80     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
  81     std::string getClassName() const override { return std::string("MEDMeshMultiLev"); }
  82   public:
  83     static MEDMeshMultiLev *New(const MEDFileMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayIdType *>& pfls, const std::vector<mcIdType>& nbEntities);
  84     static MEDMeshMultiLev *New(const MEDFileMesh *m, const std::vector<int>& levs);
  85     static MEDMeshMultiLev *NewOnlyOnNode(const MEDFileMesh *m, const DataArrayIdType *pflOnNode);
  86     void setNodeReduction(const DataArrayIdType *nr);
  87     void setCellReduction(const DataArrayIdType *cr);
  88     bool isFastlyTheSameStruct(const MEDFileField1TSStructItem& fst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
  89     MEDLOADER_EXPORT DataArray *buildDataArray(const MEDFileField1TSStructItem& fst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs, const DataArray *vals) const;
  90     MEDLOADER_EXPORT void retrieveFamilyIdsOnCells(DataArrayIdType *& famIds, bool& isWithoutCopy) const;
  91     MEDLOADER_EXPORT void retrieveNumberIdsOnCells(DataArrayIdType *& numIds, bool& isWithoutCopy) const;
  92     MEDLOADER_EXPORT void retrieveFamilyIdsOnNodes(DataArrayIdType *& famIds, bool& isWithoutCopy) const;
  93     MEDLOADER_EXPORT void retrieveNumberIdsOnNodes(DataArrayIdType *& numIds, bool& isWithoutCopy) const;
  94     MEDLOADER_EXPORT DataArrayIdType *retrieveGlobalNodeIdsIfAny() const;
  95     MEDLOADER_EXPORT std::vector< INTERP_KERNEL::NormalizedCellType > getGeoTypes() const;
  96     void setFamilyIdsOnCells(DataArrayIdType *famIds);
  97     void setNumberIdsOnCells(DataArrayIdType *numIds);
  98     void setFamilyIdsOnNodes(DataArrayIdType *famIds);
  99     void setNumberIdsOnNodes(DataArrayIdType *numIds);
 100     virtual void selectPartOfNodes(const DataArrayIdType *pflNodes) = 0;
 101     virtual MEDMeshMultiLev *prepare() const = 0;
 102     mcIdType getNumberOfCells(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType t) const;
 103     mcIdType getNumberOfNodes() const;
 104   protected:
 105     std::string getPflNameOfId(int id) const;
 106     DataArray *constructDataArray(const MEDFileField1TSStructItem& fst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs, const DataArray *vals) const;
 107     virtual void appendVertices(const DataArrayIdType *verticesToAdd, DataArrayIdType *nr);
 108   protected:
 109     MEDMeshMultiLev(const MEDFileMesh *mesh);
 110     MEDMeshMultiLev(const MEDMeshMultiLev& other);
 111     MEDMeshMultiLev(const MEDFileMesh *mesh, mcIdType nbNodes, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayIdType *>& pfls, const std::vector<mcIdType>& nbEntities);
 112   protected:
 113     const MEDFileMesh *_mesh;
 114     std::vector< MCAuto<DataArrayIdType> > _pfls;
 115     std::vector< INTERP_KERNEL::NormalizedCellType > _geo_types;
 116     std::vector<mcIdType> _nb_entities;
 117     MCAuto<DataArrayIdType> _node_reduction;
 118     mcIdType _nb_nodes;
 119     //
 120     MCAuto<DataArrayIdType> _cell_fam_ids;
 121     MCAuto<DataArrayIdType> _cell_num_ids;
 122     MCAuto<DataArrayIdType> _node_fam_ids;
 123     MCAuto<DataArrayIdType> _node_num_ids;
 124   public:
 125     MEDLOADER_EXPORT static const int PARAMEDMEM_2_VTKTYPE_LGTH=MEDCOUPLING2VTKTYPETRADUCER_LGTH;
 126     MEDLOADER_EXPORT static const unsigned char *PARAMEDMEM_2_VTKTYPE;
 127     MEDLOADER_EXPORT static const unsigned char HEXA27_PERM_ARRAY[27];
 128   };
 129
 130   class MEDStructuredMeshMultiLev;
 131
 132   class MEDUMeshMultiLev : public MEDMeshMultiLev
 133   {
 134   public:
 135     static MEDUMeshMultiLev *New(const MEDFileUMesh *m, const std::vector<int>& levs);
 136     static MEDUMeshMultiLev *New(const MEDFileUMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayIdType *>& pfls, const std::vector<mcIdType>& nbEntities);
 137     void selectPartOfNodes(const DataArrayIdType *pflNodes);
 138     std::string getClassName() const override { return std::string("MEDUMeshMultiLev"); }
 139     MEDMeshMultiLev *prepare() const;
 140     MEDUMeshMultiLev(const MEDStructuredMeshMultiLev& other, const MCAuto<MEDCoupling1GTUMesh>& part);
 141     MEDLOADER_EXPORT bool buildVTUArrays(DataArrayDouble *& coords, DataArrayByte *&types, DataArrayIdType *&cellLocations, DataArrayIdType *& cells, DataArrayIdType *&faceLocations, DataArrayIdType *&faces) const;
 142   protected:
 143     void appendVertices(const DataArrayIdType *verticesToAdd, DataArrayIdType *nr);
 144   private:
 145     void reorderNodesIfNecessary(MCAuto<DataArrayDouble>& coords, DataArrayIdType *nodalConnVTK, DataArrayIdType *polyhedNodalConnVTK) const;
 146   private:
 147     MEDUMeshMultiLev(const MEDUMeshMultiLev& other);
 148     MEDUMeshMultiLev(const MEDFileUMesh *m, const std::vector<int>& levs);
 149     MEDUMeshMultiLev(const MEDFileUMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayIdType *>& pfls, const std::vector<mcIdType>& nbEntities);
 150   private:
 151     std::vector< MCAuto<MEDCoupling1GTUMesh> > _parts;
 152     //! this attribute is used only for mesh with no cells but having coordinates. For classical umeshes those pointer is equal to pointer of coordinates of instances in this->_parts.
 153     MCAuto<DataArrayDouble> _coords;
 154   };
 155
 156   class MEDStructuredMeshMultiLev : public MEDMeshMultiLev
 157   {
 158   public:
 159     void selectPartOfNodes(const DataArrayIdType *pflNodes);
 160     virtual std::vector<mcIdType> getNodeGridStructure() const = 0;
 161     std::string getClassName() const override { return std::string("MEDStructuredMeshMultiLev"); }
 162   protected:
 163     MEDStructuredMeshMultiLev(const MEDStructuredMeshMultiLev& other);
 164     MEDStructuredMeshMultiLev(const MEDFileStructuredMesh *m, const std::vector<int>& lev);
 165     MEDStructuredMeshMultiLev(const MEDFileStructuredMesh *m, mcIdType nbOfNodes, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayIdType *>& pfls, const std::vector<mcIdType>& nbEntities);
 166     void dealWithImplicitUnstructuredMesh(const MEDFileMesh *m);
 167   protected:
 168     void moveFaceToCell() const;
 169     bool prepareForImplicitUnstructuredMeshCase(MEDMeshMultiLev *&ret) const;
 170   private:
 171     void initStdFieldOfIntegers(const MEDFileStructuredMesh *m);
 172   protected:
 173     bool _is_internal;
 174     MCAuto<DataArrayIdType> _face_fam_ids;
 175     MCAuto<DataArrayIdType> _face_num_ids;
 176   };
 177
 178   class MEDCMeshMultiLev : public MEDStructuredMeshMultiLev
 179   {
 180   public:
 181     static MEDCMeshMultiLev *New(const MEDFileCMesh *m, const std::vector<int>& levs);
 182     static MEDCMeshMultiLev *New(const MEDFileCMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayIdType *>& pfls, const std::vector<mcIdType>& nbEntities);
 183     std::vector<mcIdType> getNodeGridStructure() const;
 184     std::string getClassName() const override { return std::string("MEDCMeshMultiLev"); }
 185     MEDMeshMultiLev *prepare() const;
 186     MEDLOADER_EXPORT std::vector< DataArrayDouble * > buildVTUArrays(bool& isInternal) const;
 187   private:
 188     MEDCMeshMultiLev(const MEDCMeshMultiLev& other);
 189     MEDCMeshMultiLev(const MEDFileCMesh *m, const std::vector<int>& levs);
 190     MEDCMeshMultiLev(const MEDFileCMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayIdType *>& pfls, const std::vector<mcIdType>& nbEntities);
 191   private:
 192     std::vector< MCAuto<DataArrayDouble> > _coords;
 193   };
 194
 195   class MEDCurveLinearMeshMultiLev : public MEDStructuredMeshMultiLev
 196   {
 197   public:
 198     static MEDCurveLinearMeshMultiLev *New(const MEDFileCurveLinearMesh *m, const std::vector<int>& levs);
 199     static MEDCurveLinearMeshMultiLev *New(const MEDFileCurveLinearMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayIdType *>& pfls , const std::vector<mcIdType>& nbEntities);
 200     std::string getClassName() const override { return std::string("MEDCurveLinearMeshMultiLev"); }
 201     std::vector<mcIdType> getNodeGridStructure() const;
 202     MEDMeshMultiLev *prepare() const;
 203     MEDLOADER_EXPORT void buildVTUArrays(DataArrayDouble *&coords, std::vector<mcIdType>& nodeStrct, bool& isInternal) const;
 204   private:
 205     MEDCurveLinearMeshMultiLev(const MEDCurveLinearMeshMultiLev& other);
 206     MEDCurveLinearMeshMultiLev(const MEDFileCurveLinearMesh *m, const std::vector<int>& levs);
 207     MEDCurveLinearMeshMultiLev(const MEDFileCurveLinearMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayIdType *>& pfls, const std::vector<mcIdType>& nbEntities);
 208   private:
 209     MCAuto<DataArrayDouble> _coords;
 210     std::vector<mcIdType> _structure;
 211   };
 212
 213   class MEDFileField1TSStructItem2 : public BigMemoryObject
 214   {
 215   public:
 216     MEDFileField1TSStructItem2();
 217     MEDFileField1TSStructItem2(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType a, const std::pair<mcIdType,mcIdType>& b, const std::string& pfl, const std::string& loc);
 218     std::string getClassName() const override { return std::string("MEDFileField1TSStructItem2"); }
 219     void checkWithMeshStructForCells(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 220     void checkWithMeshStructForGaussNE(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 221     void checkWithMeshStructForGaussPT(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 222     //
 223     MEDLOADER_EXPORT std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 224     MEDLOADER_EXPORT std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
 225     //
 226     const DataArrayIdType *getPfl(const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 227     INTERP_KERNEL::NormalizedCellType getGeo() const { return _geo_type; }
 228     mcIdType getNbEntity() const { return _nb_of_entity; }
 229     const std::pair<mcIdType,mcIdType>& getStartStop() const { return _start_end; }
 230     std::string getPflName() const;
 231     int getNbOfIntegrationPts(const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 232     //! warning this method also set _nb_of_entity attribute !
 233     void checkInRange(mcIdType nbOfEntity, int nip, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 234     bool isFastlyEqual(mcIdType& startExp, INTERP_KERNEL::NormalizedCellType gt, const std::string& pflName) const;
 235     bool operator==(const MEDFileField1TSStructItem2& other) const;
 236     bool isCellSupportEqual(const MEDFileField1TSStructItem2& other, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 237     bool isNodeSupportEqual(const MEDFileField1TSStructItem2& other, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 238     static MEDFileField1TSStructItem2 BuildAggregationOf(const std::vector<const MEDFileField1TSStructItem2 *>& objs, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 239   public:
 240     static const char NEWLY_CREATED_PFL_NAME[];
 241   private:
 242     INTERP_KERNEL::NormalizedCellType _geo_type;
 243     std::pair<mcIdType,mcIdType> _start_end;
 244     MCAuto<DataArrayIdType> _pfl;
 245     std::string _loc;
 246     mcIdType _nb_of_entity;
 247   };
 248
 249   class MEDFileField1TSStructItem : public BigMemoryObject
 250   {
 251   public:
 252     MEDFileField1TSStructItem():_computed(false),_type(ON_CELLS) { }
 253     MEDFileField1TSStructItem(TypeOfField a, const std::vector< MEDFileField1TSStructItem2 >& b);
 254     void checkWithMeshStruct(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 255     bool operator==(const MEDFileField1TSStructItem& other) const;
 256     std::string getClassName() const override { return std::string("MEDFileField1TSStructItem"); }
 257     MEDLOADER_EXPORT std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 258     MEDLOADER_EXPORT std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
 259     bool isEntityCell() const;
 260     bool isComputed() const { return _computed; }
 261     TypeOfField getType() const { return _type; }
 262     std::size_t getNumberOfItems() const { return _items.size(); }
 263     const MEDFileField1TSStructItem2& operator[](std::size_t i) const;
 264     //
 265     bool isCellSupportEqual(const MEDFileField1TSStructItem& other, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 266     bool isNodeSupportEqual(const MEDFileField1TSStructItem& other, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 267     MEDFileField1TSStructItem simplifyMeOnCellEntity(const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 268     bool isCompatibleWithNodesDiscr(const MEDFileField1TSStructItem& other, const MEDFileMeshStruct *meshSt, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 269     bool isFullyOnOneLev(const MEDFileMeshStruct *meshSt, int& theFirstLevFull) const;
 270     std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType> getGeoTypes(const MEDFileMesh *m) const;
 271     MEDLOADER_EXPORT MEDMeshMultiLev *buildFromScratchDataSetSupportOnCells(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 272     MEDLOADER_EXPORT static MEDFileField1TSStructItem BuildItemFrom(const MEDFileAnyTypeField1TS *ref, const MEDFileMeshStruct *meshSt);
 273   private:
 274     bool _computed;
 275     TypeOfField _type;
 276     std::vector< MEDFileField1TSStructItem2 > _items;
 277   };
 278
 279   class MEDFileField1TSStruct : public RefCountObject
 280   {
 281   public:
 282     static MEDFileField1TSStruct *New(const MEDFileAnyTypeField1TS *ref, MEDFileMeshStruct *mst);
 283     void checkWithMeshStruct(MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 284     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 285     std::string getClassName() const override { return std::string("MEDFileField1TSStruct"); }
 286     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
 287     bool isEqualConsideringThePast(const MEDFileAnyTypeField1TS *other, const MEDFileMeshStruct *mst) const;
 288     bool isSupportSameAs(const MEDFileAnyTypeField1TS *other, const MEDFileMeshStruct *meshSt);
 289     bool isCompatibleWithNodesDiscr(const MEDFileAnyTypeField1TS *other, const MEDFileMeshStruct *meshSt);
 290     MEDLOADER_EXPORT MEDMeshMultiLev *buildFromScratchDataSetSupport(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 291     bool isDataSetSupportFastlyEqualTo(const MEDFileField1TSStruct& other, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 292     std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType> getGeoTypes(const MEDFileMesh *m) const;
 293   private:
 294     MEDFileField1TSStruct(const MEDFileAnyTypeField1TS *ref, MEDFileMeshStruct *mst);
 295     bool presenceOfCellDiscr(int& pos) const;
 296     bool presenceOfPartialNodeDiscr(int& pos) const;
 297   private:
 298     std::vector<MEDFileField1TSStructItem> _already_checked;
 299   };
 300
 301   class MEDFileFastCellSupportComparator : public RefCountObject
 302   {
 303   public:
 304     MEDLOADER_EXPORT static MEDFileFastCellSupportComparator *New(const MEDFileMeshStruct *m, const MEDFileAnyTypeFieldMultiTS *ref);
 305     MEDLOADER_EXPORT std::string getClassName() const override { return std::string("MEDFileFastCellSupportComparator"); }
 306     MEDLOADER_EXPORT MEDMeshMultiLev *buildFromScratchDataSetSupport(int timeStepId, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 307     MEDLOADER_EXPORT bool isDataSetSupportEqualToThePreviousOne(int timeStepId, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 308     MEDLOADER_EXPORT int getNumberOfTS() const;
 309     MEDLOADER_EXPORT std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType> getGeoTypesAt(int timeStepId, const MEDFileMesh *m) const;
 310     bool isEqual(const MEDFileAnyTypeFieldMultiTS *other);
 311     bool isCompatibleWithNodesDiscr(const MEDFileAnyTypeFieldMultiTS *other);
 312     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 313     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
 314   private:
 315     MEDFileFastCellSupportComparator(const MEDFileMeshStruct *m, const MEDFileAnyTypeFieldMultiTS *ref);
 316   private:
 317     MCAuto<MEDFileMeshStruct> _mesh_comp;
 318     std::vector< MCAuto<MEDFileField1TSStruct> > _f1ts_cmps;
 319   };
 320 }
 321
 322 #endif