src/MEDLoader/MEDFileMeshLL.hxx

   1 // Copyright (C) 2007-2019  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,int>& 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,int>& 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<int,std::vector<std::string> > > >& crudeFams, RenameFamiliesPatternFunc func);
 100     static void RenameFamiliesFromFileToMemInternal(std::vector< std::pair<std::string,std::pair<int,std::vector<std::string> > > >& crudeFams);
 101     static void RenameFamiliesFromMemToFileInternal(std::vector< std::pair<std::string,std::pair<int,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::vector<std::string> loadCommonPart(med_idt fid, const MeshOrStructMeshCls *mId, const std::string& mName, int dt, int it, int& Mdim);
 121     void loadAll(med_idt fid, const MeshOrStructMeshCls *mId, const std::string& mName, int dt, int it, MEDFileMeshReadSelector *mrs);
 122     void loadPart(med_idt fid, const MeshOrStructMeshCls *mId, const std::string& mName, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& types, const std::vector<int>& slicPerTyp, int dt, int it, MEDFileMeshReadSelector *mrs);
 123     void loadConnectivity(med_idt fid, int mdim, const std::string& mName, int dt, int it, MEDFileMeshReadSelector *mrs);
 124     void loadPartOfConnectivity(med_idt fid, int mdim, const std::string& mName, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& types, const std::vector<int>& slicPerTyp, int dt, int it, MEDFileMeshReadSelector *mrs);
 125     void loadCoords(med_idt fid, const std::vector<std::string>& infosOnComp, const std::string& mName, int dt, int it);
 126     void loadPartCoords(med_idt fid, const std::vector<std::string>& infosOnComp, const std::string& mName, int dt, int it, int nMin, int nMax);
 127     int getNumberOfLevels() const { return _per_type_mesh.size(); }
 128     bool emptyLev(int levId) const { return _per_type_mesh[levId].empty(); }
 129     const std::vector< MCAuto<MEDFileUMeshPerType> >& getLev(int levId) const { return _per_type_mesh[levId]; }
 130     bool isFamDefinedOnLev(int levId) const;
 131     bool isNumDefinedOnLev(int levId) const;
 132     bool isNamesDefinedOnLev(int levId) const;
 133     MCAuto<DataArrayDouble> getCoords() const { return _coords; }
 134     MCAuto<DataArrayInt> getCoordsFamily() const { return _fam_coords; }
 135     MCAuto<DataArrayInt> getCoordsNum() const { return _num_coords; }
 136     MCAuto<DataArrayInt> getCoordsGlobalNum() const { return _global_num_coords; }
 137     MCAuto<DataArrayAsciiChar> getCoordsName() const { return _name_coords; }
 138     static void WriteCoords(med_idt fid, const std::string& mname, int dt, int it, double time, const DataArrayDouble *coords, const DataArrayInt *famCoords, const DataArrayInt *numCoords, const DataArrayAsciiChar *nameCoords, const DataArrayInt *globalNumCoords);
 139   private:
 140     void sortTypes();
 141   private:
 142     std::vector< std::vector< MCAuto<MEDFileUMeshPerType> > > _per_type_mesh;
 143     MCAuto<DataArrayDouble> _coords;
 144     MCAuto<DataArrayInt> _fam_coords;
 145     MCAuto<DataArrayInt> _num_coords;
 146     MCAuto<DataArrayInt> _global_num_coords;
 147     MCAuto<DataArrayAsciiChar> _name_coords;
 148   };
 149
 150   class MEDFileStrMeshL2 : public MEDFileMeshL2
 151   {
 152   };
 153
 154   class MEDFileCMeshL2 : public MEDFileStrMeshL2
 155   {
 156   public:
 157     MEDFileCMeshL2();
 158     void loadAll(med_idt fid, const MeshOrStructMeshCls *mId, const std::string& mName, int dt, int it);
 159     MEDCouplingCMesh *getMesh() { return _cmesh; }
 160     MEDCoupling::MEDCouplingAxisType getAxisType() const { return _ax_type; }
 161   private:
 162     static med_data_type GetDataTypeCorrespondingToSpaceId(int id);
 163   private:
 164     MCAuto<MEDCouplingCMesh> _cmesh;
 165     MEDCoupling::MEDCouplingAxisType _ax_type;
 166   };
 167
 168   class MEDFileCLMeshL2 : public MEDFileStrMeshL2
 169   {
 170   public:
 171     MEDFileCLMeshL2();
 172     void loadAll(med_idt fid, const MeshOrStructMeshCls *mId, const std::string& mName, int dt, int it);
 173     MEDCouplingCurveLinearMesh *getMesh() { return _clmesh; }
 174   private:
 175     MCAuto<MEDCouplingCurveLinearMesh> _clmesh;
 176   };
 177
 178   class MEDFileMesh;
 179   class MEDFileUMeshSplitL1;
 180
 181   class MEDFileUMeshPermCompute : public BigMemoryObject
 182   {
 183   public:
 184     MEDFileUMeshPermCompute(const MEDFileUMeshSplitL1* st);
 185     operator MEDCouplingUMesh *() const;
 186     void operator=(MEDCouplingUMesh *m);
 187     void updateTime() const;
 188     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
 189     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 190   private:
 191     const MEDFileUMeshSplitL1 *_st;
 192     mutable std::size_t _mpt_time;
 193     mutable std::size_t _num_time;
 194     mutable MCAuto<MEDCouplingUMesh> _m;
 195   };
 196
 197   class MEDFileUMeshAggregateCompute : public BigMemoryObject
 198   {
 199   public:
 200     MEDFileUMeshAggregateCompute();
 201     void setName(const std::string& name);
 202     void assignParts(const std::vector< const MEDCoupling1GTUMesh * >& mParts);
 203     void assignDefParts(const std::vector<const PartDefinition *>& partDefs);
 204     void assignUMesh(MEDCouplingUMesh *m);
 205     MEDCouplingUMesh *getUmesh() const;
 206     int getNumberOfCells() const;
 207     std::vector<MEDCoupling1GTUMesh *> getParts() const;
 208     std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType> getGeoTypes() const;
 209     int getNumberOfCellsWithType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType ct) const;
 210     std::vector<MEDCoupling1GTUMesh *> retrievePartsWithoutComputation() const;
 211     MEDCoupling1GTUMesh *retrievePartWithoutComputation(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType gt) const;
 212     void getStartStopOfGeoTypeWithoutComputation(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType gt, int& start, int& stop) const;
 213     void renumberNodesInConnWithoutComputation(const int *newNodeNumbersO2N);
 214     bool isStoredSplitByType() const;
 215     std::size_t getTimeOfThis() const;
 216     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 217     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
 218     MEDFileUMeshAggregateCompute deepCopy(DataArrayDouble *coords) const;
 219     void shallowCpyMeshes();
 220     bool isEqual(const MEDFileUMeshAggregateCompute& other, double eps, std::string& what) const;
 221     void checkConsistency() const;
 222     void clearNonDiscrAttributes() const;
 223     void synchronizeTinyInfo(const MEDFileMesh& master) const;
 224     bool empty() const;
 225     int getMeshDimension() const;
 226     std::vector<int> getDistributionOfTypes() const;
 227     int getSize() const;
 228     void setCoords(DataArrayDouble *coords);
 229     void forceComputationOfPartsFromUMesh() const;
 230     const PartDefinition *getPartDefOfWithoutComputation(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType gt) const;
 231     void serialize(std::vector<int>& tinyInt, std::vector< MCAuto<DataArrayInt> >& bigArraysI) const;
 232     void unserialize(const std::string& name, DataArrayDouble *coo, std::vector<int>& tinyInt, std::vector< MCAuto<DataArrayInt> >& bigArraysI);
 233   private:
 234     std::size_t getTimeOfParts() const;
 235     std::size_t getTimeOfUMesh() const;
 236   private:
 237     mutable std::vector< MCAuto<MEDCoupling1GTUMesh> > _m_parts;
 238     mutable std::size_t _mp_time;
 239     mutable std::size_t _m_time;
 240     mutable MCAuto<MEDCouplingUMesh> _m;
 241     mutable std::vector< MCAuto<PartDefinition> > _part_def;
 242   };
 243
 244   class MEDFileUMeshSplitL1 : public RefCountObject
 245   {
 246     friend class MEDFileUMeshPermCompute;
 247     friend class MEDFileUMesh;
 248   public:
 249     MEDFileUMeshSplitL1(const MEDFileUMeshSplitL1& other);
 250     MEDFileUMeshSplitL1(const MEDFileUMeshL2& l2, const std::string& mName, int id);
 251     MEDFileUMeshSplitL1(MEDCoupling1GTUMesh *m);
 252     MEDFileUMeshSplitL1(MEDCouplingUMesh *m);
 253     MEDFileUMeshSplitL1(MEDCouplingUMesh *m, bool newOrOld);
 254     void setName(const std::string& name);
 255     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 256     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
 257     MEDFileUMeshSplitL1 *shallowCpyUsingCoords(DataArrayDouble *coords) const;
 258     MEDFileUMeshSplitL1 *deepCopy(DataArrayDouble *coords) const;
 259     void checkConsistency() const;
 260     void setCoords(DataArrayDouble *coords);
 261     bool isEqual(const MEDFileUMeshSplitL1 *other, double eps, std::string& what) const;
 262     void clearNonDiscrAttributes() const;
 263     void synchronizeTinyInfo(const MEDFileMesh& master) const;
 264     void assignMesh(MEDCouplingUMesh *m, bool newOrOld);
 265     void assignParts(const std::vector< const MEDCoupling1GTUMesh * >& mParts);
 266     void forceComputationOfParts() const;
 267     bool empty() const;
 268     bool presenceOfOneFams(const std::vector<int>& ids) const;
 269     int getMeshDimension() const;
 270     void simpleRepr(std::ostream& oss) const;
 271     int getSize() const;
 272     MEDCouplingUMesh *getFamilyPart(const int *idsBg, const int *idsEnd, bool renum) const;
 273     DataArrayInt *getFamilyPartArr(const int *idsBg, const int *idsEnd, bool renum) const;
 274     MEDCouplingUMesh *getWholeMesh(bool renum) const;
 275     int getNumberOfCells() const;
 276     bool isMeshStoredSplitByType() const { return _m_by_types.isStoredSplitByType(); }
 277     std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType> getGeoTypes() const;
 278     int getNumberOfCellsWithType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType ct) const;
 279     std::vector<MEDCoupling1GTUMesh *> getDirectUndergroundSingleGeoTypeMeshes() const { return _m_by_types.retrievePartsWithoutComputation(); }
 280     MEDCoupling1GTUMesh *getDirectUndergroundSingleGeoTypeMesh(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType gt) const { return _m_by_types.retrievePartWithoutComputation(gt); }
 281     DataArrayInt *extractFamilyFieldOnGeoType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType gt) const;
 282     DataArrayInt *extractNumberFieldOnGeoType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType gt) const;
 283     std::vector<int> getDistributionOfTypes() const { return _m_by_types.getDistributionOfTypes(); }
 284     DataArrayInt *getOrCreateAndGetFamilyField();
 285     const DataArrayInt *getFamilyField() const;
 286     const DataArrayInt *getNumberField() const;
 287     const DataArrayAsciiChar *getNameField() const;
 288     const DataArrayInt *getRevNumberField() const;
 289     const PartDefinition *getPartDef(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType gt) const;
 290     void eraseFamilyField();
 291     void setGroupsFromScratch(const std::vector<const MEDCouplingUMesh *>& ms, std::map<std::string,int>& familyIds,
 292                               std::map<std::string, std::vector<std::string> >& groups);
 293     void write(med_idt fid, const std::string& mName, int mdim) const;
 294     //
 295     void setFamilyArr(DataArrayInt *famArr);
 296     DataArrayInt *getFamilyField();
 297     void setRenumArr(DataArrayInt *renumArr);
 298     void setNameArr(DataArrayAsciiChar *nameArr);
 299     void changeFamilyIdArr(int oldId, int newId);
 300     //
 301     void renumberNodesInConn(const int *newNodeNumbersO2N);
 302     //
 303     void serialize(std::vector<int>& tinyInt, std::vector< MCAuto<DataArrayInt> >& bigArraysI) const;
 304     void unserialize(const std::string& name, DataArrayDouble *coo, std::vector<int>& tinyInt, std::vector< MCAuto<DataArrayInt> >& bigArraysI);
 305     //
 306     static void ClearNonDiscrAttributes(const MEDCouplingMesh *tmp);
 307     static std::vector<int> GetNewFamiliesNumber(int nb, const std::map<std::string,int>& families);
 308     static void TraduceFamilyNumber(const std::vector< std::vector<int> >& fidsGrps, std::map<std::string,int>& familyIds,
 309                                     std::map<int,int>& famIdTrad, std::map<int,std::string>& newfams);
 310     static DataArrayInt *Renumber(const DataArrayInt *renum, const DataArrayInt *da);
 311     static MEDCouplingUMesh *Renumber2(const DataArrayInt *renum, MEDCouplingUMesh *m, const int *cellIds);
 312     static MEDFileUMeshSplitL1 *Unserialize(const std::string& name, DataArrayDouble *coo, std::vector<int>& tinyInt, std::vector< MCAuto<DataArrayInt> >& bigArraysI);
 313   private:
 314     MEDFileUMeshSplitL1();
 315     void assignCommonPart();
 316     MEDCouplingUMesh *renumIfNeeded(MEDCouplingUMesh *m, const int *cellIds) const;
 317     DataArrayInt *renumIfNeededArr(const DataArrayInt *da) const;
 318     void computeRevNum() const;
 319   private:
 320     MEDFileUMeshAggregateCompute _m_by_types;
 321     MCAuto<DataArrayInt> _fam;
 322     MCAuto<DataArrayInt> _num;
 323     MCAuto<DataArrayInt> _global_num;
 324     MCAuto<DataArrayAsciiChar> _names;
 325     mutable MCAuto<DataArrayInt> _rev_num;
 326     MEDFileUMeshPermCompute _m;
 327   };
 328
 329   class MEDFileEltStruct4Mesh : public RefCountObject
 330   {
 331   public:
 332     static MEDFileEltStruct4Mesh *New(med_idt fid, const std::string& mName, int dt, int it, int iterOnStEltOfMesh, MEDFileMeshReadSelector *mrs);
 333     std::string getGeoTypeName() const { return _geo_type_name; }
 334     MCAuto<DataArrayInt> getConn() const { return _conn; }
 335     MCAuto<MEDFileUMeshPerTypeCommon> getMeshDef() const { return _common; }
 336     const std::vector< MCAuto<DataArray> >& getVars() const { return _vars; }
 337   private:
 338     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 339     std::vector<const MEDCoupling::BigMemoryObject*> getDirectChildrenWithNull() const;
 340   private:
 341     ~MEDFileEltStruct4Mesh() { }
 342   private:
 343     MEDFileEltStruct4Mesh(med_idt fid, const std::string& mName, int dt, int it, int iterOnStEltOfMesh, MEDFileMeshReadSelector *mrs);
 344   private:
 345     std::string _geo_type_name;
 346     int _geo_type;
 347     MCAuto<DataArrayInt> _conn;
 348     MCAuto<MEDFileUMeshPerTypeCommon> _common;
 349     std::vector< MCAuto<DataArray> > _vars;
 350   };
 351 }
 352
 353 #endif