src/MEDLoader/MEDFileFieldOverView.hxx

   1 // Copyright (C) 2007-2014  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 "MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr.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 ParaMEDMEM
  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::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
  54     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildren() const;
  55     const MEDFileMesh *getTheMesh() const { return _mesh; }
  56     int getNumberOfNodes() const { return _nb_nodes; }
  57     bool doesManageGeoType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType t) const;
  58     int getNumberOfElemsOfGeoType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType t) const;
  59     int getLevelOfGeoType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType t) const;
  60     int getNumberOfLevs() const;
  61     int getNumberOfGeoTypesInLev(int relativeLev) const;
  62     // non const methods
  63     void appendIfImplicitType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType t);
  64   private:
  65     MEDFileMeshStruct(const MEDFileMesh *mesh);
  66   private:
  67     const MEDFileMesh *_mesh;
  68     std::string _name;
  69     int _nb_nodes;
  70     std::vector< std::vector<int> > _geo_types_distrib;
  71   };
  72
  73   class MEDFileField1TSStructItem;
  74
  75   class MEDMeshMultiLev : public RefCountObject
  76   {
  77   public:
  78     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
  79     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildren() const;
  80   public:
  81     static MEDMeshMultiLev *New(const MEDFileMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayInt *>& pfls, const std::vector<int>& nbEntities);
  82     static MEDMeshMultiLev *New(const MEDFileMesh *m, const std::vector<int>& levs);
  83     static MEDMeshMultiLev *NewOnlyOnNode(const MEDFileMesh *m, const DataArrayInt *pflOnNode);
  84     void setNodeReduction(const DataArrayInt *nr);
  85     void setCellReduction(const DataArrayInt *cr);
  86     bool isFastlyTheSameStruct(const MEDFileField1TSStructItem& fst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
  87     MEDLOADER_EXPORT DataArray *buildDataArray(const MEDFileField1TSStructItem& fst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs, const DataArray *vals) const;
  88     MEDLOADER_EXPORT void retrieveFamilyIdsOnCells(DataArrayInt *& famIds, bool& isWithoutCopy) const;
  89     MEDLOADER_EXPORT void retrieveNumberIdsOnCells(DataArrayInt *& numIds, bool& isWithoutCopy) const;
  90     MEDLOADER_EXPORT void retrieveFamilyIdsOnNodes(DataArrayInt *& famIds, bool& isWithoutCopy) const;
  91     MEDLOADER_EXPORT void retrieveNumberIdsOnNodes(DataArrayInt *& numIds, bool& isWithoutCopy) const;
  92     MEDLOADER_EXPORT std::vector< INTERP_KERNEL::NormalizedCellType > getGeoTypes() const;
  93     void setFamilyIdsOnCells(DataArrayInt *famIds, bool isNoCopy);
  94     void setNumberIdsOnCells(DataArrayInt *numIds, bool isNoCopy);
  95     void setFamilyIdsOnNodes(DataArrayInt *famIds, bool isNoCopy);
  96     void setNumberIdsOnNodes(DataArrayInt *numIds, bool isNoCopy);
  97     virtual void selectPartOfNodes(const DataArrayInt *pflNodes) = 0;
  98     virtual MEDMeshMultiLev *prepare() const = 0;
  99     int getNumberOfCells(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType t) const;
 100     int getNumberOfNodes() const;
 101   protected:
 102     std::string getPflNameOfId(int id) const;
 103     DataArray *constructDataArray(const MEDFileField1TSStructItem& fst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs, const DataArray *vals) const;
 104     virtual void appendVertices(const DataArrayInt *verticesToAdd, DataArrayInt *nr);
 105   protected:
 106     MEDMeshMultiLev(const MEDFileMesh *mesh);
 107     MEDMeshMultiLev(const MEDMeshMultiLev& other);
 108     MEDMeshMultiLev(const MEDFileMesh *mesh, int nbNodes, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayInt *>& pfls, const std::vector<int>& nbEntities);
 109   protected:
 110     const MEDFileMesh *_mesh;
 111     std::vector< MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> > _pfls;
 112     std::vector< INTERP_KERNEL::NormalizedCellType > _geo_types;
 113     std::vector<int> _nb_entities;
 114     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> _node_reduction;
 115     int _nb_nodes;
 116     //
 117     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> _cell_fam_ids;
 118     bool _cell_fam_ids_nocpy;
 119     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> _cell_num_ids;
 120     bool _cell_num_ids_nocpy;
 121     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> _node_fam_ids;
 122     bool _node_fam_ids_nocpy;
 123     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> _node_num_ids;
 124     bool _node_num_ids_nocpy;
 125   public:
 126     MEDLOADER_EXPORT static const int PARAMEDMEM_2_VTKTYPE_LGTH=34;
 127     MEDLOADER_EXPORT static const unsigned char PARAMEDMEM_2_VTKTYPE[PARAMEDMEM_2_VTKTYPE_LGTH];
 128     MEDLOADER_EXPORT static const unsigned char HEXA27_PERM_ARRAY[27];
 129   };
 130
 131   class MEDStructuredMeshMultiLev;
 132
 133   class MEDUMeshMultiLev : public MEDMeshMultiLev
 134   {
 135   public:
 136     static MEDUMeshMultiLev *New(const MEDFileUMesh *m, const std::vector<int>& levs);
 137     static MEDUMeshMultiLev *New(const MEDFileUMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayInt *>& pfls, const std::vector<int>& nbEntities);
 138     void selectPartOfNodes(const DataArrayInt *pflNodes);
 139     MEDMeshMultiLev *prepare() const;
 140     MEDUMeshMultiLev(const MEDStructuredMeshMultiLev& other, const MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<MEDCoupling1GTUMesh>& part);
 141     MEDLOADER_EXPORT bool buildVTUArrays(DataArrayDouble *& coords, DataArrayByte *&types, DataArrayInt *&cellLocations, DataArrayInt *& cells, DataArrayInt *&faceLocations, DataArrayInt *&faces) const;
 142   protected:
 143     void appendVertices(const DataArrayInt *verticesToAdd, DataArrayInt *nr);
 144   private:
 145     void reorderNodesIfNecessary(MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayDouble>& coords, DataArrayInt *nodalConnVTK, DataArrayInt *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 DataArrayInt *>& pfls, const std::vector<int>& nbEntities);
 150   private:
 151     std::vector< MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<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     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayDouble> _coords;
 154   };
 155
 156   class MEDStructuredMeshMultiLev : public MEDMeshMultiLev
 157   {
 158   public:
 159     void selectPartOfNodes(const DataArrayInt *pflNodes);
 160     virtual std::vector<int> getNodeGridStructure() const = 0;
 161   protected:
 162     MEDStructuredMeshMultiLev(const MEDStructuredMeshMultiLev& other);
 163     MEDStructuredMeshMultiLev(const MEDFileStructuredMesh *m, const std::vector<int>& lev);
 164     MEDStructuredMeshMultiLev(const MEDFileStructuredMesh *m, int nbOfNodes, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayInt *>& pfls, const std::vector<int>& nbEntities);
 165     void dealWithImplicitUnstructuredMesh(const MEDFileMesh *m);
 166   protected:
 167     void moveFaceToCell() const;
 168     bool prepareForImplicitUnstructuredMeshCase(MEDMeshMultiLev *&ret) const;
 169   private:
 170     void initStdFieldOfIntegers(const MEDFileStructuredMesh *m);
 171   protected:
 172     bool _is_internal;
 173     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> _face_fam_ids;
 174     bool _face_fam_ids_nocpy;
 175     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> _face_num_ids;
 176     bool _face_num_ids_nocpy;
 177   };
 178
 179   class MEDCMeshMultiLev : public MEDStructuredMeshMultiLev
 180   {
 181   public:
 182     static MEDCMeshMultiLev *New(const MEDFileCMesh *m, const std::vector<int>& levs);
 183     static MEDCMeshMultiLev *New(const MEDFileCMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayInt *>& pfls, const std::vector<int>& nbEntities);
 184     std::vector<int> getNodeGridStructure() const;
 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 DataArrayInt *>& pfls, const std::vector<int>& nbEntities);
 191   private:
 192     std::vector< MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<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 DataArrayInt *>& pfls , const std::vector<int>& nbEntities);
 200     std::vector<int> getNodeGridStructure() const;
 201     MEDMeshMultiLev *prepare() const;
 202     MEDLOADER_EXPORT void buildVTUArrays(DataArrayDouble *&coords, std::vector<int>& nodeStrct, bool& isInternal) const;
 203   private:
 204     MEDCurveLinearMeshMultiLev(const MEDCurveLinearMeshMultiLev& other);
 205     MEDCurveLinearMeshMultiLev(const MEDFileCurveLinearMesh *m, const std::vector<int>& levs);
 206     MEDCurveLinearMeshMultiLev(const MEDFileCurveLinearMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayInt *>& pfls, const std::vector<int>& nbEntities);
 207   private:
 208     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayDouble> _coords;
 209     std::vector<int> _structure;
 210   };
 211
 212   class MEDFileField1TSStructItem2 : public BigMemoryObject
 213   {
 214   public:
 215     MEDFileField1TSStructItem2();
 216     MEDFileField1TSStructItem2(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType a, const std::pair<int,int>& b, const std::string& pfl, const std::string& loc);
 217     void checkWithMeshStructForCells(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 218     void checkWithMeshStructForGaussNE(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 219     void checkWithMeshStructForGaussPT(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 220     //
 221     MEDLOADER_EXPORT std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 222     MEDLOADER_EXPORT std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildren() const;
 223     //
 224     const DataArrayInt *getPfl(const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 225     INTERP_KERNEL::NormalizedCellType getGeo() const { return _geo_type; }
 226     int getNbEntity() const { return _nb_of_entity; }
 227     const std::pair<int,int>& getStartStop() const { return _start_end; }
 228     std::string getPflName() const;
 229     int getNbOfIntegrationPts(const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 230     //! warning this method also set _nb_of_entity attribute !
 231     void checkInRange(int nbOfEntity, int nip, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 232     bool isFastlyEqual(int& startExp, INTERP_KERNEL::NormalizedCellType gt, const std::string& pflName) const;
 233     bool operator==(const MEDFileField1TSStructItem2& other) const;
 234     bool isCellSupportEqual(const MEDFileField1TSStructItem2& other, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 235     bool isNodeSupportEqual(const MEDFileField1TSStructItem2& other, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 236     static MEDFileField1TSStructItem2 BuildAggregationOf(const std::vector<const MEDFileField1TSStructItem2 *>& objs, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 237   public:
 238     static const char NEWLY_CREATED_PFL_NAME[];
 239   private:
 240     INTERP_KERNEL::NormalizedCellType _geo_type;
 241     std::pair<int,int> _start_end;
 242     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> _pfl;
 243     std::string _loc;
 244     int _nb_of_entity;
 245   };
 246
 247   class MEDFileField1TSStructItem : public BigMemoryObject
 248   {
 249   public:
 250     MEDFileField1TSStructItem() { }
 251     MEDFileField1TSStructItem(TypeOfField a, const std::vector< MEDFileField1TSStructItem2 >& b);
 252     void checkWithMeshStruct(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 253     bool operator==(const MEDFileField1TSStructItem& other) const;
 254     MEDLOADER_EXPORT std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 255     MEDLOADER_EXPORT std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildren() const;
 256     bool isEntityCell() const;
 257     bool isComputed() const { return _computed; }
 258     TypeOfField getType() const { return _type; }
 259     std::size_t getNumberOfItems() const { return _items.size(); }
 260     const MEDFileField1TSStructItem2& operator[](std::size_t i) const;
 261     //
 262     bool isCellSupportEqual(const MEDFileField1TSStructItem& other, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 263     bool isNodeSupportEqual(const MEDFileField1TSStructItem& other, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 264     MEDFileField1TSStructItem simplifyMeOnCellEntity(const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 265     bool isCompatibleWithNodesDiscr(const MEDFileField1TSStructItem& other, const MEDFileMeshStruct *meshSt, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 266     bool isFullyOnOneLev(const MEDFileMeshStruct *meshSt, int& theFirstLevFull) const;
 267     std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType> getGeoTypes(const MEDFileMesh *m) const;
 268     MEDLOADER_EXPORT MEDMeshMultiLev *buildFromScratchDataSetSupportOnCells(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 269     MEDLOADER_EXPORT static MEDFileField1TSStructItem BuildItemFrom(const MEDFileAnyTypeField1TS *ref, const MEDFileMeshStruct *meshSt);
 270   private:
 271     bool _computed;
 272     TypeOfField _type;
 273     std::vector< MEDFileField1TSStructItem2 > _items;
 274   };
 275
 276   class MEDFileField1TSStruct : public RefCountObject
 277   {
 278   public:
 279     static MEDFileField1TSStruct *New(const MEDFileAnyTypeField1TS *ref, MEDFileMeshStruct *mst);
 280     void checkWithMeshStruct(MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 281     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 282     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildren() const;
 283     bool isEqualConsideringThePast(const MEDFileAnyTypeField1TS *other, const MEDFileMeshStruct *mst) const;
 284     bool isSupportSameAs(const MEDFileAnyTypeField1TS *other, const MEDFileMeshStruct *meshSt);
 285     bool isCompatibleWithNodesDiscr(const MEDFileAnyTypeField1TS *other, const MEDFileMeshStruct *meshSt);
 286     MEDLOADER_EXPORT MEDMeshMultiLev *buildFromScratchDataSetSupport(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 287     bool isDataSetSupportFastlyEqualTo(const MEDFileField1TSStruct& other, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 288     std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType> getGeoTypes(const MEDFileMesh *m) const;
 289   private:
 290     MEDFileField1TSStruct(const MEDFileAnyTypeField1TS *ref, MEDFileMeshStruct *mst);
 291     bool presenceOfCellDiscr(int& pos) const;
 292     bool presenceOfPartialNodeDiscr(int& pos) const;
 293   private:
 294     std::vector<MEDFileField1TSStructItem> _already_checked;
 295   };
 296
 297   class MEDFileFastCellSupportComparator : public RefCountObject
 298   {
 299   public:
 300     MEDLOADER_EXPORT static MEDFileFastCellSupportComparator *New(const MEDFileMeshStruct *m, const MEDFileAnyTypeFieldMultiTS *ref);
 301     MEDLOADER_EXPORT MEDMeshMultiLev *buildFromScratchDataSetSupport(int timeStepId, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 302     MEDLOADER_EXPORT bool isDataSetSupportEqualToThePreviousOne(int timeStepId, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 303     MEDLOADER_EXPORT int getNumberOfTS() const;
 304     MEDLOADER_EXPORT std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType> getGeoTypesAt(int timeStepId, const MEDFileMesh *m) const;
 305     bool isEqual(const MEDFileAnyTypeFieldMultiTS *other);
 306     bool isCompatibleWithNodesDiscr(const MEDFileAnyTypeFieldMultiTS *other);
 307     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 308     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildren() const;
 309   private:
 310     MEDFileFastCellSupportComparator(const MEDFileMeshStruct *m, const MEDFileAnyTypeFieldMultiTS *ref);
 311   private:
 312     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<MEDFileMeshStruct> _mesh_comp;
 313     std::vector< MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<MEDFileField1TSStruct> > _f1ts_cmps;
 314   };
 315 }
 316
 317 #endif