src/MEDLoader/MEDFileMeshLL.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 __MEDFILEMESHLL_HXX__
  22 #define __MEDFILEMESHLL_HXX__
  23
  24 #include "MEDFileBasis.hxx"
  25 #include "MEDFileMeshElt.hxx"
  26
  27 #include "MEDCouplingUMesh.hxx"
  28 #include "MEDCouplingCMesh.hxx"
  29 #include "MEDCoupling1GTUMesh.hxx"
  30 #include "MEDCouplingPartDefinition.hxx"
  31 #include "MEDCouplingCurveLinearMesh.hxx"
  32 #include "MCAuto.hxx"
  33
  34 #include "InterpKernelAutoPtr.hxx"
  35
  36 #include "med.h"
  37
  38 #include <map>
  39
  40 namespace MEDCoupling
  41 {
  42   class MEDFileMeshReadSelector;
  43
  44   class MeshOrStructMeshCls
  45   {
  46   protected:
  47     MeshOrStructMeshCls(int mid):_mid(mid) { }
  48   public:
  49     virtual ~MeshOrStructMeshCls() {}
  50     int getID() const { return _mid; }
  51     virtual std::vector<std::string> getAxisInfoOnMesh(med_idt fid, const std::string& mName, MEDCoupling::MEDCouplingMeshType& meshType, MEDCoupling::MEDCouplingAxisType& axType, int& nstep, int& Mdim, MEDFileString& description, MEDFileString& dtunit, MEDFileString& univName) const = 0;
  52     virtual double checkMeshTimeStep(med_idt fid, const std::string& mName, int nstep, int dt, int it) const = 0;
  53   private:
  54     int _mid;
  55   };
  56
  57   class MeshCls : public MeshOrStructMeshCls
  58   {
  59   public:
  60     MeshCls(int mid):MeshOrStructMeshCls(mid) { }
  61     std::vector<std::string> getAxisInfoOnMesh(med_idt fid, const std::string& mName, MEDCoupling::MEDCouplingMeshType& meshType, MEDCoupling::MEDCouplingAxisType& axType, int& nstep, int& Mdim, MEDFileString& description, MEDFileString& dtunit, MEDFileString& univName) const;
  62     double checkMeshTimeStep(med_idt fid, const std::string& mName, int nstep, int dt, int it) const;
  63   };
  64
  65   class StructMeshCls : public MeshOrStructMeshCls
  66   {
  67   public:
  68     StructMeshCls(int mid):MeshOrStructMeshCls(mid) { }
  69     std::vector<std::string> getAxisInfoOnMesh(med_idt fid, const std::string& mName, MEDCoupling::MEDCouplingMeshType& meshType, MEDCoupling::MEDCouplingAxisType& axType, int& nstep, int& Mdim, MEDFileString& description, MEDFileString& dtunit, MEDFileString& univName) const;
  70     double checkMeshTimeStep(med_idt fid, const std::string& mName, int nstep, int dt, int it) const;
  71   };
  72
  73   class MEDFileMeshL2 : public RefCountObject
  74   {
  75   public:
  76     MEDFileMeshL2();
  77     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
  78     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
  79     const char *getName() const { return _name.getReprForWrite(); }
  80     const char *getDescription() const { return _description.getReprForWrite(); }
  81     const char *getUnivName() const { return _univ_name.getReprForWrite(); }
  82     const char *getTimeUnit() const { return _dt_unit.getReprForWrite(); }
  83     int getIteration() const { return _iteration; }
  84     int getOrder() const { return _order; }
  85     double getTime() const { return _time; }
  86     MCAuto<PartDefinition> getPartDefOfCoo() const { return _part_coords; }
  87     std::vector<std::string> getAxisInfoOnMesh(med_idt fid, const MeshOrStructMeshCls *mId, const std::string& mName, MEDCoupling::MEDCouplingMeshType& meshType, MEDCoupling::MEDCouplingAxisType& axType, int& nstep, int& Mdim);
  88     static INTERP_KERNEL::AutoCppPtr<MeshOrStructMeshCls> GetMeshIdFromName(med_idt fid, const std::string& mName, MEDCoupling::MEDCouplingMeshType& meshType, MEDCoupling::MEDCouplingAxisType& axType, int& dt, int& it, std::string& dtunit1);
  89     static void ReadFamiliesAndGrps(med_idt fid, const std::string& mname, std::map<std::string,mcIdType>& fams, std::map<std::string, std::vector<std::string> >& grps, MEDFileMeshReadSelector *mrs);
  90     static void WriteFamiliesAndGrps(med_idt fid, const std::string& mname, const std::map<std::string,mcIdType>& fams, const std::map<std::string, std::vector<std::string> >& grps, int tooLongStrPol);
  91     static bool RenameFamiliesFromFileToMem(std::vector< std::string >& famNames);
  92     static bool RenameFamiliesFromMemToFile(std::vector< std::string >& famNames);
  93     static MEDCoupling::MEDCouplingAxisType TraduceAxisType(med_axis_type at);
  94     static MEDCoupling::MEDCouplingAxisType TraduceAxisTypeStruct(med_grid_type gt);
  95     static med_axis_type TraduceAxisTypeRev(MEDCoupling::MEDCouplingAxisType at);
  96     static med_grid_type TraduceAxisTypeRevStruct(MEDCoupling::MEDCouplingAxisType at);
  97   private:
  98     typedef bool (*RenameFamiliesPatternFunc)(std::vector< std::string >&);
  99     static void RenameFamiliesPatternInternal(std::vector< std::pair<std::string,std::pair<mcIdType,std::vector<std::string> > > >& crudeFams, RenameFamiliesPatternFunc func);
 100     static void RenameFamiliesFromFileToMemInternal(std::vector< std::pair<std::string,std::pair<mcIdType,std::vector<std::string> > > >& crudeFams);
 101     static void RenameFamiliesFromMemToFileInternal(std::vector< std::pair<std::string,std::pair<mcIdType,std::vector<std::string> > > >& crudeFams);
 102   public:
 103     static const char ZE_SEP_FOR_FAMILY_KILLERS[];
 104     static int ZE_SEP2_FOR_FAMILY_KILLERS;
 105   protected:
 106     MEDFileString _name;
 107     MEDFileString _description;
 108     MEDFileString _univ_name;
 109     MEDFileString _dt_unit;
 110     int _iteration;
 111     int _order;
 112     double _time;
 113     MCAuto<PartDefinition> _part_coords;
 114   };
 115
 116   class MEDFileUMeshL2 : public MEDFileMeshL2
 117   {
 118   public:
 119     MEDFileUMeshL2();
 120     std::string getClassName() const override { return std::string("MEDFileUMeshL2"); }
 121     std::vector<std::string> loadCommonPart(med_idt fid, const MeshOrStructMeshCls *mId, const std::string& mName, int dt, int it, int& Mdim);
 122     void loadAll(med_idt fid, const MeshOrStructMeshCls *mId, const std::string& mName, int dt, int it, MEDFileMeshReadSelector *mrs);
 123     void loadPart(med_idt fid, const MeshOrStructMeshCls *mId, const std::string& mName, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& types, const std::vector<mcIdType>& slicPerTyp, int dt, int it, MEDFileMeshReadSelector *mrs);
 124     void loadConnectivity(med_idt fid, int mdim, const std::string& mName, int dt, int it, MEDFileMeshReadSelector *mrs);
 125     void loadPartOfConnectivity(med_idt fid, int mdim, const std::string& mName, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& types, const std::vector<mcIdType>& slicPerTyp, int dt, int it, MEDFileMeshReadSelector *mrs);
 126     void loadCoords(med_idt fid, const std::vector<std::string>& infosOnComp, const std::string& mName, int dt, int it);
 127     void loadPartCoords(med_idt fid, const std::vector<std::string>& infosOnComp, const std::string& mName, int dt, int it, mcIdType nMin, mcIdType nMax);
 128     int getNumberOfLevels() const { return (int)_per_type_mesh.size(); }
 129     bool emptyLev(int levId) const { return _per_type_mesh[levId].empty(); }
 130     const std::vector< MCAuto<MEDFileUMeshPerType> >& getLev(int levId) const { return _per_type_mesh[levId]; }
 131     bool isFamDefinedOnLev(int levId) const;
 132     bool isNumDefinedOnLev(int levId) const;
 133     bool isNamesDefinedOnLev(int levId) const;
 134     MCAuto<DataArrayDouble> getCoords() const { return _coords; }
 135     MCAuto<DataArrayIdType> getCoordsFamily() const { return _fam_coords; }
 136     MCAuto<DataArrayIdType> getCoordsNum() const { return _num_coords; }
 137     MCAuto<DataArrayIdType> getCoordsGlobalNum() const { return _global_num_coords; }
 138     MCAuto<DataArrayAsciiChar> getCoordsName() const { return _name_coords; }
 139     static void WriteCoords(med_idt fid, const std::string& mname, int dt, int it, double time, const DataArrayDouble *coords, const DataArrayIdType *famCoords, const DataArrayIdType *numCoords, const DataArrayAsciiChar *nameCoords, const DataArrayIdType *globalNumCoords);
 140   private:
 141     void sortTypes();
 142   private:
 143     std::vector< std::vector< MCAuto<MEDFileUMeshPerType> > > _per_type_mesh;
 144     MCAuto<DataArrayDouble> _coords;
 145     MCAuto<DataArrayIdType> _fam_coords;
 146     MCAuto<DataArrayIdType> _num_coords;
 147     MCAuto<DataArrayIdType> _global_num_coords;
 148     MCAuto<DataArrayAsciiChar> _name_coords;
 149   };
 150
 151   class MEDFileStrMeshL2 : public MEDFileMeshL2
 152   {
 153   };
 154
 155   class MEDFileCMeshL2 : public MEDFileStrMeshL2
 156   {
 157   public:
 158     MEDFileCMeshL2();
 159     std::string getClassName() const override { return std::string("MEDFileCMeshL2"); }
 160     void loadAll(med_idt fid, const MeshOrStructMeshCls *mId, const std::string& mName, int dt, int it);
 161     MEDCouplingCMesh *getMesh() { return _cmesh; }
 162     MEDCoupling::MEDCouplingAxisType getAxisType() const { return _ax_type; }
 163   private:
 164     static med_data_type GetDataTypeCorrespondingToSpaceId(int id);
 165   private:
 166     MCAuto<MEDCouplingCMesh> _cmesh;
 167     MEDCoupling::MEDCouplingAxisType _ax_type;
 168   };
 169
 170   class MEDFileCLMeshL2 : public MEDFileStrMeshL2
 171   {
 172   public:
 173     MEDFileCLMeshL2();
 174     std::string getClassName() const override { return std::string("MEDFileCLMeshL2"); }
 175     void loadAll(med_idt fid, const MeshOrStructMeshCls *mId, const std::string& mName, int dt, int it);
 176     MEDCouplingCurveLinearMesh *getMesh() { return _clmesh; }
 177   private:
 178     MCAuto<MEDCouplingCurveLinearMesh> _clmesh;
 179   };
 180
 181   class MEDFileMesh;
 182   class MEDFileUMeshSplitL1;
 183
 184   class MEDFileUMeshPermCompute : public BigMemoryObject
 185   {
 186   public:
 187     MEDFileUMeshPermCompute(const MEDFileUMeshSplitL1* st);
 188     std::string getClassName() const override { return std::string("MEDFileUMeshPermCompute"); }
 189     operator MEDCouplingUMesh *() const;
 190     void operator=(MEDCouplingUMesh *m);
 191     void updateTime() const;
 192     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
 193     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 194   private:
 195     const MEDFileUMeshSplitL1 *_st;
 196     mutable std::size_t _mpt_time;
 197     mutable std::size_t _num_time;
 198     mutable MCAuto<MEDCouplingUMesh> _m;
 199   };
 200
 201   class MEDFileUMeshAggregateCompute : public BigMemoryObject
 202   {
 203   public:
 204     MEDFileUMeshAggregateCompute();
 205     std::string getClassName() const override { return std::string("MEDFileUMeshAggregateCompute"); }
 206     void setName(const std::string& name);
 207     void assignParts(const std::vector< const MEDCoupling1GTUMesh * >& mParts);
 208     void assignDefParts(const std::vector<const PartDefinition *>& partDefs);
 209     void assignUMesh(MEDCouplingUMesh *m);
 210     MEDCouplingUMesh *getUmesh() const;
 211     mcIdType getNumberOfCells() const;
 212     void highlightUsedNodes(std::vector<bool>& nodesToBeHighlighted) const;
 213     std::vector<MEDCoupling1GTUMesh *> getParts() const;
 214     std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType> getGeoTypes() const;
 215     mcIdType getNumberOfCellsWithType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType ct) const;
 216     std::vector<MEDCoupling1GTUMesh *> retrievePartsWithoutComputation() const;
 217     MEDCoupling1GTUMesh *retrievePartWithoutComputation(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType gt) const;
 218     void getStartStopOfGeoTypeWithoutComputation(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType gt, mcIdType& start, mcIdType& stop) const;
 219     void renumberNodesInConnWithoutComputation(const mcIdType *newNodeNumbersO2N);
 220     bool isStoredSplitByType() const;
 221     std::size_t getTimeOfThis() const;
 222     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 223     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
 224     MEDFileUMeshAggregateCompute deepCopy(DataArrayDouble *coords) const;
 225     void shallowCpyMeshes();
 226     bool isEqual(const MEDFileUMeshAggregateCompute& other, double eps, std::string& what) const;
 227     void checkConsistency() const;
 228     void clearNonDiscrAttributes() const;
 229     void synchronizeTinyInfo(const MEDFileMesh& master) const;
 230     bool empty() const;
 231     int getMeshDimension() const;
 232     std::vector<mcIdType> getDistributionOfTypes() const;
 233     mcIdType getSize() const;
 234     void setCoords(DataArrayDouble *coords);
 235     void forceComputationOfPartsFromUMesh() const;
 236     const PartDefinition *getPartDefOfWithoutComputation(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType gt) const;
 237     void serialize(std::vector<mcIdType>& tinyInt, std::vector< MCAuto<DataArrayIdType> >& bigArraysI) const;
 238     void unserialize(const std::string& name, DataArrayDouble *coo, std::vector<mcIdType>& tinyInt, std::vector< MCAuto<DataArrayIdType> >& bigArraysI);
 239   private:
 240     std::size_t getTimeOfParts() const;
 241     std::size_t getTimeOfUMesh() const;
 242   private:
 243     mutable std::vector< MCAuto<MEDCoupling1GTUMesh> > _m_parts;
 244     mutable std::size_t _mp_time;
 245     mutable std::size_t _m_time;
 246     mutable MCAuto<MEDCouplingUMesh> _m;
 247     mutable std::vector< MCAuto<PartDefinition> > _part_def;
 248   };
 249
 250   class MEDFileUMeshSplitL1 : public RefCountObject
 251   {
 252     friend class MEDFileUMeshPermCompute;
 253     friend class MEDFileUMesh;
 254   public:
 255     MEDFileUMeshSplitL1(const MEDFileUMeshSplitL1& other);
 256     MEDFileUMeshSplitL1(const MEDFileUMeshL2& l2, const std::string& mName, int id);
 257     MEDFileUMeshSplitL1(MEDCoupling1GTUMesh *m);
 258     MEDFileUMeshSplitL1(MEDCouplingUMesh *m);
 259     MEDFileUMeshSplitL1(MEDCouplingUMesh *m, bool newOrOld);
 260     std::string getClassName() const override { return std::string("MEDFileUMeshSplitL1"); }
 261     void setName(const std::string& name);
 262     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 263     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
 264     MEDFileUMeshSplitL1 *shallowCpyUsingCoords(DataArrayDouble *coords) const;
 265     MEDFileUMeshSplitL1 *deepCopy(DataArrayDouble *coords) const;
 266     void checkConsistency() const;
 267     void setCoords(DataArrayDouble *coords);
 268     bool isEqual(const MEDFileUMeshSplitL1 *other, double eps, std::string& what) const;
 269     void clearNonDiscrAttributes() const;
 270     void synchronizeTinyInfo(const MEDFileMesh& master) const;
 271     void assignMesh(MEDCouplingUMesh *m, bool newOrOld);
 272     void assignParts(const std::vector< const MEDCoupling1GTUMesh * >& mParts);
 273     void forceComputationOfParts() const;
 274     bool empty() const;
 275     bool presenceOfOneFams(const std::vector<mcIdType>& ids) const;
 276     int getMeshDimension() const;
 277     void simpleRepr(std::ostream& oss) const;
 278     mcIdType getSize() const;
 279     MEDCouplingUMesh *getFamilyPart(const mcIdType *idsBg, const mcIdType *idsEnd, bool renum) const;
 280     DataArrayIdType *getFamilyPartArr(const mcIdType *idsBg, const mcIdType *idsEnd, bool renum) const;
 281     MEDCouplingUMesh *getWholeMesh(bool renum) const;
 282     mcIdType getNumberOfCells() const;
 283     bool isMeshStoredSplitByType() const { return _m_by_types.isStoredSplitByType(); }
 284     std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType> getGeoTypes() const;
 285     mcIdType getNumberOfCellsWithType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType ct) const;
 286     std::vector<MEDCoupling1GTUMesh *> getDirectUndergroundSingleGeoTypeMeshes() const { return _m_by_types.retrievePartsWithoutComputation(); }
 287     MEDCoupling1GTUMesh *getDirectUndergroundSingleGeoTypeMesh(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType gt) const { return _m_by_types.retrievePartWithoutComputation(gt); }
 288     DataArrayIdType *extractFamilyFieldOnGeoType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType gt) const;
 289     DataArrayIdType *extractNumberFieldOnGeoType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType gt) const;
 290     std::vector<mcIdType> getDistributionOfTypes() const { return _m_by_types.getDistributionOfTypes(); }
 291     DataArrayIdType *getOrCreateAndGetFamilyField();
 292     const DataArrayIdType *getFamilyField() const;
 293     const DataArrayIdType *getNumberField() const;
 294     const DataArrayAsciiChar *getNameField() const;
 295     const DataArrayIdType *getRevNumberField() const;
 296     void highlightUsedNodes(std::vector<bool>& nodesToBeHighlighted) const { _m_by_types.highlightUsedNodes(nodesToBeHighlighted); }
 297     const PartDefinition *getPartDef(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType gt) const;
 298     void eraseFamilyField();
 299     void setGroupsFromScratch(const std::vector<const MEDCouplingUMesh *>& ms, std::map<std::string,mcIdType>& familyIds,
 300                               std::map<std::string, std::vector<std::string> >& groups);
 301     void write(med_idt fid, const std::string& mName, int mdim) const;
 302     //
 303     void setFamilyArr(DataArrayIdType *famArr);
 304     DataArrayIdType *getFamilyField();
 305     void setRenumArr(DataArrayIdType *renumArr);
 306     void setNameArr(DataArrayAsciiChar *nameArr);
 307     void changeFamilyIdArr(mcIdType oldId, mcIdType newId);
 308     //
 309     void renumberNodesInConn(const mcIdType *newNodeNumbersO2N);
 310     //
 311     void serialize(std::vector<mcIdType>& tinyInt, std::vector< MCAuto<DataArrayIdType> >& bigArraysI) const;
 312     void unserialize(const std::string& name, DataArrayDouble *coo, std::vector<mcIdType>& tinyInt, std::vector< MCAuto<DataArrayIdType> >& bigArraysI);
 313     //
 314     static void ClearNonDiscrAttributes(const MEDCouplingMesh *tmp);
 315     static std::vector<mcIdType> GetNewFamiliesNumber(mcIdType nb, const std::map<std::string,mcIdType>& families);
 316     static void TraduceFamilyNumber(const std::vector< std::vector<mcIdType> >& fidsGrps, std::map<std::string,mcIdType>& familyIds,
 317                                     std::map<mcIdType,mcIdType>& famIdTrad, std::map<mcIdType,std::string>& newfams);
 318     static DataArrayIdType *Renumber(const DataArrayIdType *renum, const DataArrayIdType *da);
 319     static MEDCouplingUMesh *Renumber2(const DataArrayIdType *renum, MEDCouplingUMesh *m, const mcIdType *cellIds);
 320     static MEDFileUMeshSplitL1 *Unserialize(const std::string& name, DataArrayDouble *coo, std::vector<mcIdType>& tinyInt, std::vector< MCAuto<DataArrayIdType> >& bigArraysI);
 321   private:
 322     MEDFileUMeshSplitL1();
 323     void assignCommonPart();
 324     MEDCouplingUMesh *renumIfNeeded(MEDCouplingUMesh *m, const mcIdType *cellIds) const;
 325     DataArrayIdType *renumIfNeededArr(const DataArrayIdType *da) const;
 326     void computeRevNum() const;
 327   private:
 328     MEDFileUMeshAggregateCompute _m_by_types;
 329     MCAuto<DataArrayIdType> _fam;
 330     MCAuto<DataArrayIdType> _num;
 331     MCAuto<DataArrayIdType> _global_num;
 332     MCAuto<DataArrayAsciiChar> _names;
 333     mutable MCAuto<DataArrayIdType> _rev_num;
 334     MEDFileUMeshPermCompute _m;
 335   };
 336
 337   class MEDFileEltStruct4Mesh : public RefCountObject
 338   {
 339   public:
 340     static MEDFileEltStruct4Mesh *New(med_idt fid, const std::string& mName, int dt, int it, int iterOnStEltOfMesh, MEDFileMeshReadSelector *mrs);
 341     std::string getClassName() const override { return std::string("MEDFileEltStruct4Mesh"); }
 342     std::string getGeoTypeName() const { return _geo_type_name; }
 343     MCAuto<DataArrayIdType> getConn() const { return _conn; }
 344     MCAuto<MEDFileUMeshPerTypeCommon> getMeshDef() const { return _common; }
 345     const std::vector< MCAuto<DataArray> >& getVars() const { return _vars; }
 346   private:
 347     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 348     std::vector<const MEDCoupling::BigMemoryObject*> getDirectChildrenWithNull() const;
 349   private:
 350     ~MEDFileEltStruct4Mesh() { }
 351   private:
 352     MEDFileEltStruct4Mesh(med_idt fid, const std::string& mName, int dt, int it, int iterOnStEltOfMesh, MEDFileMeshReadSelector *mrs);
 353   private:
 354     std::string _geo_type_name;
 355     int _geo_type;
 356     MCAuto<DataArrayIdType> _conn;
 357     MCAuto<MEDFileUMeshPerTypeCommon> _common;
 358     std::vector< MCAuto<DataArray> > _vars;
 359   };
 360 }
 361
 362 #endif